多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的研制.pdf

1、本文是在“煙流排管架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一個(gè)多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。以多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為研究對(duì)象，對(duì)通用運(yùn)動(dòng)控制方案進(jìn)行定型設(shè)計(jì)，為今后進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目研究提供技術(shù)參考。
　　論文首先簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化的組成、發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)及其一般設(shè)計(jì)步驟;并介紹了數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)，以及有限元分析的相關(guān)知識(shí)。通過對(duì)多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的功能進(jìn)行分析，完成了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)。提出了以工控機(jī)加基于PCI總線的雷塞MC22

2、10運(yùn)動(dòng)控制卡的運(yùn)動(dòng)控制方案。
　　其次，利用Pro/Engineer軟件對(duì)多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行三維建模和分析，建立相應(yīng)零部件模型，并完成了裝配設(shè)計(jì)。然后對(duì)多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)參考應(yīng)用對(duì)象PCB印制電路板數(shù)控鉆床進(jìn)行了三維建模、裝配設(shè)計(jì)和真實(shí)感模型建立。對(duì)建立的三維模型進(jìn)行相應(yīng)的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使得建立的模型基本滿足模態(tài)分析的需要;然后利用ANSYS軟件對(duì)PCB數(shù)控鉆床模型進(jìn)行有限元模態(tài)分析，分析彤響數(shù)控鉆床模態(tài)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和參

3、數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，提出了兩種優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)數(shù)控鉆床床身原型結(jié)構(gòu)及兩個(gè)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，優(yōu)選出最后設(shè)計(jì)方案。結(jié)果表明優(yōu)化后PCB印刷電路板數(shù)控鉆床的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和加工精度有了明顯提高。
　　最后，根據(jù)多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制需求，基于MFC開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)了界面友好的控制軟件，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的單軸直線運(yùn)動(dòng)、平面直線插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)這三種運(yùn)動(dòng)模式。測(cè)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的多軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)平臺(tái)滿足了用戶對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)、快、準(zhǔn)以及易操作