摘要：随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用在不断走向深入。它的应用比传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。今天小编为大家精心挑选了关于《数控系统设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。
数控系统设计论文 篇1：
基于计算机技术的机床机电一体化数控系统设计
摘要：数控机床能够有效解决精密零件、复杂零件的加工问题，也是较为典型的机电一体化系统数控机床。基于计算机技术的数控机床电气控制系统为数控基础持续发展的结果，在使用PLC数控机床过程中具有多种优势，比如电气控制系统利用工件自动夹紧、机械手自动换刀及断刀检测等能够实现自动化的数控机床。以此，文章就对基于计算机的机床机电一体化数控系统设计进行分析。
关键词：计算机技术;机床机电一体化;数控系统
文献标识码：A
机械制造业不仅是我国的基础产业，也是制造业的核心，在世界经济发展过程中发挥着重要作用。数控机床指的是使用数字代码方式的信息，控制刀具根据指定的工作程序、轨迹及运行速度实现自动加工的机床，它具有广泛的适应性，加工对象改变的时候，只需输入程序指令，就能够提高加工性能比，实现复杂型面的精准加工[1]。所以，能够在中小批量、具有较高精准度及改型频繁的工作中使用，并且经济效果良好。伴随现代软件技术、计算机技术及微电子技术的不断发展，数控机床控制系统也越来越多的呈现出多功能化、小型化及完善化，其自诊断功能较为完善，不仅能够提高可靠性，而且能够实现自动编程[2]。未来数控机床类型呈现多样化发展趋势，在切削加工机床中应用机床加工，进而能使多工序集中工艺的范围得到扩大。提高数控机床的自动化程序，还具备多监控系统，以此构成柔性制造单元，方便融人到高度自动化柔性制造系统中[3]。
1 数控机床系统的概述
数控机床主要是通过机械部分、上下位机软件及硬件电路构成的，数控装置属于数控机床本体主要核心部分，数控系统能够将数字控制方式充分展现出来。基于计算机技术的数控机床主要包括两种：第1种，内装PLC为CNC装置，此设计主要目的就是实现数控机床顺序控制;第2种，独立CNC装置的PLC，具有完善的软件及硬件功能，能够有效满足数控机床及其他顺序控制领域。两种对比，第2种更加的通用[4]。
系统开关量的输入输出控制电路与系统中的PLC控制程序之间具有密切关系，系统生产商将标准车床控制梯形图安装在系统中，则实际输入输出电路设计是与标准梯形图结合，连接相应的端子和信号，在设计的时候要注意急停信号链及超程接触信号链，使其成为多元件构成的相关信号，设计外围电路。图l为系统信号的输入输出电路。在对电控柜元件进行布局和安装的过程中，要重视各个元件的安装间距和空间需求。此外，在元件排列过程中分开布置弱电信号及强电信号，强弱电的走势要远离，以此避免干扰。体积较大，重量较重的元件安装的位置要靠近电控柜下部分，从而使重心能够降低[5]。
2 机床机电一体化数控系统的硬件设计
2.1 机械手自动换刀
机械手换刀主要包括两个自由度，其能够使数控机床工作效率得到进一步的提高，其主要原理就是利用电磁阀开关的控制，从而能够伸展机械臂及刀具夹紧功能，以此有效实现机械手收回、伸展、松开及夹紧刀具的动作，实现自动换刀[6]。
2.2 断刀检测
图2为断刀检测结构，其主要核心为一个OC门的光纤传感器，OC门中的三根接人线直接到24V电源中连接，使信号线与24V电阻创建一个电平。刀具在实现加工的过程中会磨损或者断裂，那么为了使加工质量进行保证，就要对刀具的正常进行检测。假如刀具磨损，机床就要实现自动换刀，并且对上位机进行通知。断刀检测是利用光纤传感器实现的[7]。
2.3 硬件控制电路构成
数控机床系统主要包括一个单片机、一个地址锁存器、一个地址译码器、两个存储器、两个接口芯片、功率放大电路、光电电路等构成。使用8031单片机，其主要特点就是具有较高的性能，内部具有八位PROG、128字节的RAM，两个10位定时器，四个八位并行接口，一个全双功能串行口及可扩展外围程序存储器等[8]。图3为单片机的结构。
数控机床根据输入程序指令加工零件，计算机中的指令是通过信号方式所存在，以下就对数控机床电路圖信息流程进行分析：
1）信号收集。此电路信号收集主要指的是BCD拔码盘及计算机键盘。BCD拔码盘和8031中的PA口及PB口相互连接，输入拔码盘中指令相互对应的二进制代码，从而收集信息。在计算机键盘中输入指令助记符，计算机就会以键盘中所输入的字符制作二进制代码信息，之后实现处理、传输等操作[9]。
2）输入信号。在输入信号之后，就能够传输信号。信号传输是利用数据线及地址线实现的，控制线对信号动作进行控制。此电路图利用PI口及PC口相互连接，信号通过低电平方式收集，通过高电平方式传输。因为在某个信息收集之后，那么就会到导通电路，这个时候的PI口相位就会成为高电平，信号就会在PI口传输。
3）处理信号。在单片机中输入指令信号，然后实现信号算法逻辑运算处理，计算机利用Ax实现算术逻辑运算，基于控制器，使处理之后的信号转变成为指令控制计算机，从而对此指令功能进行实现。另外，对外界进行反应，使程序及数据的存储器能够一致[10]。
4）输出信号。在处理信号之后使其输出，信号输出主要包括两方面：信号直接到单片机接口中输入，从而对Z电机及x电机控制做相应动作，以此实现零件加工的目的;信号也能够在地址锁存到允许信号控制中，被输入到相应数据存储器中，方便下次的调用及程序备份[11]。
2.4 MST接口
MST信号的主要特点就是具有较大的信号功率，并且信号控制220V及380V强电开关器件，所以就要严格实现电气隔离措施。图4为强电接口电路。通过8255PB口实现控制信号的输出，先通过光电隔离，通过译码放大之后，利用中间继电器KA实现在此隔离，所以此接口电路的抗干扰能力比较强。8255PB口属于基本输出方式，通过PBO-PB4输出五个信号，利用广电耦合之后送到3-8译码器中，其中PBO-PB2属于译码地址信号，其他为译码器片选信号。SOI-S04指的是和调整电动机相互连接的四种主轴调整信号，T10-T40指的是4种换刀信号。M03-M26指的是八种辅助功能信号，其中的M03主要目的就是将主轴正转启动，M04能够对主轴反转进行控制，M05能够停止主轴。M22-M26指的是用户自用信号，能够对冷却电动机启动/暂停进行控制[12]。
3 机床机电一体化数控系统的模块设计
3.1 主轴单元的设计
主轴单元原本使用的机械式变速系统，将主轴驱动电机更换为变频器控制，进而实现电控无极变速与手动机械变速结合。使用日立SJI00-037变速器实现主轴变速调速，以输入速度指令与运行状态指令，实现相应频率和幅值的交变电流输出，进而对电动机旋转进行控制，利用PLC的输出开关量信号对旋转的方向进行决定。主轴变频器、电动机及控制器连接结构如图5所示。
3.2 驱动装置设置
数控机床执行机构的主要部件是驱动装置，主要包括进给单元、主轴驱动单元和进给电机等。利用点液伺服系统、电气伺服系统，数控装置控制能够有效实现进给和主轴的驱动。当多个进给联动的时候，能够有效实现直线、定位、空间曲线与平面曲线的加工[13]。
3.2.1 进给伺服电机型号
输出扭矩是进给电机负载能力的主要指标，基于连续操作背景下，在转速不断提高的过程中，输出扭矩降低，电机性能越好，那么就会降低减少值。在配置进给轴电机的过程中，为了满足最高切削速度输出扭矩，因此，使用1FT6系列的进给伺服电机。
3.2.2 主轴伺服电机型号
输出功率是主轴电机负载能力主要指标，其额定功率指的是基于恒功率区中运行时候的输出功率，比基本速度N1低的时候，无法满足额定功率的需求，速度越低，那么输出功率就比较小。在数控机床伺服电机与主轴连接过程中，有两种方法可以使主轴低速时候的功率满足需求，第一种方法是采用基本速度较低，而额定功率较高的主轴电机，第二种方法就是采用特种绕组切换式的主轴伺服电机，本文使用IPH7系列作为主轴伺服电机的型号。
使用与840D数控系统相互结合的6IID交流驱动伺服单元替代传统的直流模拟驱动和直流电机，保证各个轴的扭矩与工具，进而避免电机维护。其闭环位置控制系统采用直接安装到工作台的感应同步器及光栅中，使其成为位置检测器件，以此创建成为高精度全闭环位置的控制系统。交流伺服电机为无刷结构，不需要进行维修，体积比较小，能够提高功率与转速。
由于此台设备为改造设备，所以对元件选择的基础要通过与原机床相互结合的方式进行选择，其选择基础为原本机床电机工作参数，主要指的是电机扭矩及工作转速，目前电机要能够和原本机床电机参数基本相同[14]。
4 机床的调试分析
4.1 机械部分的调整
机械部分调整主要指的是机床几何精度及进给传动链，为了使机床的几何精度达到机床验收需求，在机床几何精度调整的过程中需要调整导轨副配合及刮研。其次，为了使机床性能得到有效提高，还要适当调整进给传动部件，从而能够使电气参数调试配合。机械传动部件影响伺服系统性能的主要因素包括间隙、刚度及摩擦等。
4.2 伺服系统调试
在调整机械及参数之后，使轴能够在手轮、JOG及MDI方式中独对轴运行速度得以改善，对轴运行的状态进行观察，有时候个别的轴会出现不正常运行的状况，这时如果要排除硬件故障，就要对其进行优化。优化方法主要包括自动优化及手工优化，以下为轴在试运行过程中的具体步骤与自动优化方法。轴试运行的流程如图6。
轴自动化优化的主要步骤包括：
其一，进入到主菜单中;
其二，stare-up;
其三，drives/servo;
其四，扩展键“>”;
其五，Auto.ctrl setting;
其六，对轴进行选擇，并且对优化位置上下限进行确定;
其七，垂直菜单，start;
其八，按下MCP中的“NC-start键”;
其六，按下Yes确认，对优化结果进行存储[15]。
5 结语
在实现数控机床升级改造的过程中，在设置机床各参数之后，首先要实现坐标轴、机床主轴各部分的功能测试，之后实现机电整机联调和加工精度检测。通过实际加工情况分析，改造基于计算机技术的数控机床功能较为丰富，并且性能可靠，操作较为方便简单，能够提高加工精度和效率，满足广泛加工需求，还能够降低成本。
参考文献
[1]许晓东，雷福祥，王伟，等，基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].农业科技与装备，2016，21（10）：26-28.
[2]洪超，吴萍，一种数控实验教学平台的开发和运用[J].智能制造，2016，15 （ZI）：62-65.
[3]丁国栋.机电一体化数控技术在煤矿机电机械中的应用分析[J].山西能源学院学报，2017，30（01）：31-33.
[4]李增松，邓景泉，王波，等，传统机床控制系统的数控化改造研究[J].呼伦贝尔学院学报，2018，（04）：93-98.
[5]许晓东，雷福祥，王伟，等，基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J]农业科技与装备，2016，（10）：26-28+31.
[6]杨保香，基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表，2017，（9）：3—6.
作者简介：王凯（1978-）男，硕士学位，副教授，主要研究方向：机电一体化技术、液压与气动技术、数控技术。
基金项目：西安航空职业技术学院2018年教学改革项目18XHJGOII《以学生为中心提升课堂教学效果的研究与实践一以西航职院机械CAD/CAMi果程为例》的研究成果。
作者：王凯
数控系统设计论文 篇2：
单立柱钻铣床数控系统设计
摘 要：随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用在不断走向深入。它的应用比传统的控制技术从根本上发生变革。也就是说单片机应用的出现是对传统控制技术的革命。它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领路得到了广泛应用，极大的提高了这些领域的技术水平和自动化控制。因此单片机的开发应用已成为高技术工程领域的一项重大课题。因此了解单片机知识，掌握单片机的应用技术具有重大的意义。
关键词：单片机；系统；设计；
当前，在世界范围内，一个以微电子技术，计算机的通讯技术为先导的，一个信息技术及信息产业的信息革命时期。而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效地发挥其作用是科学界最热门的话题，也是当今计算机应用中空前活跃的领域。
数字控制机床简称数控机床，这是一种将数字计算技术应用于机床的控制技术。它把机械加工过程中的各种控制信息用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
数控机床的基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置。数控机床工作时，不需要工人直接去操作机床，要对数控机床进行控制，必须编制加工程序。零件加工程序中，包括机床上刀具和工件的相对运动轨迹、工艺参数（进给量主轴转速等）和辅助运动等。将零件加工程序用一定的格式和代码，存储在一种程序载体上，通过数控机床的输入装置，将程序信息输入到单元。
数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作 将数控指令输入给数控装置，根据程序载体的不同，相应有不同的输入装置。
伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。由于伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。
驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。
由于采用了直流调速的进给伺服电动机和宽调速的主轴电动机，利用同步带传递速度变速，这就简化了机床的传动机构。机床布局便于排屑和工件装卸，部分数控机床带有自动排屑器和自动工件交换装置。大部分数控机床采用具有微处理器的可编程序控制器，以代替强电柜中大量的继电器，提高了机床强电控制的可靠性和灵活性。
随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。
控制系统设计
控制系统总体设计。系统的组成：中央处理器AT89S52；接口芯片8155H、8255A；存储器的静态RAM62256；译码器74LS138；锁存器8282；LM629；TLP521-4；运算放大器MC1416；定时器555。
中央处理器CPU。AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8KB 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造，与工业8051 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
AT89S52的主要性能
AT89S52 的主要性能如下：
1、与MCS-51单片机产品兼容 ，8位字长CPU；
2、振荡器和时钟电路，全静态操作：0Hz～33Hz ；
3、8KB系统可编程Flash存储器；
4、256KB内部RAM；
5、4个 I/O端口共32线；
6、3个16位定时器/计数器；
7、全双工UART串行通道；
8、ISP端口；
9、看门狗定时器；
10、双数据指针（DPTR）；
11、20多个特殊功能寄存器；
12、电源下降标志。
作者：王刚
数控系统设计论文 篇3：
基于工业机器人的数控加工系统设计
摘 要：工业机器人是数控加工系统不可或缺的工具，本文从硬件和软件两方面入手，设计基于工业机器人的数控加工系统。该系统的设计及应用进一步提高了生产效率和产品质量，为数控加工的现代化发展提供有力支撑。
关键词：工业机器人;数控加工系统;设计
Design of CNC Machining System Based on Industrial Robot
LI Xiaoping
（Chengdu Vocational & Technical College of Industry，Chengdu Sichuan 610200）
近些年，我國的科技水平不断提升，这使得工业机器人逐渐走入人们的视野，并在相关领域得到广泛应用。工业机器人实际就是如多自由度机械装置或者是多关节机械手这样具有较高自动化和智能化水平的机械设备，其可以借助自身的控制能力和动力源泉来实现一些人力难以完成的工作。但是，要想在数控加工领域有效应用工业机器人，并保证其综合效用的有效发挥，相关领域需要结合实际情况，对数控加工系统进行合理设计。
1 基于工业机器人的数控加工系统构成
1.1 材料堆放及翻转单元
材料堆放及翻转单元涉及原料平面检测仓、过滤减压阀、材料翻转气爪以及系统控制机构等内容。主要功能如下：对系统进行启停、急停、复位操作;存放待加工原材料;作为系统气源进口，过滤减压;原材料加工过程中进行翻转，即在原材料一头经机床加工以后，机器人会控制翻转气爪对其进行翻转，从而完成另一面的加工处理。
1.2 皮带运输单元
皮带运输单元的核心部分为皮带传输机构，动力来源于异步电动机。在机器人将待加工材料放置在皮带上以后，传送带会在收到运行指令以后启动运行，而在材料达到既定位置以后，尾部传感器会检测并发出信号，将传送带停止，直到机器人对材料进行抓取。
1.3 上下料单元
上下料单元包含工业机器人、数控机床等内容，具有较高的自动化水平，主要是由工业机器人将待加工工件移动至机床加工工位进行自动加工，在完成加工以后，工业机器人抓取工件并将其放到相应的位置上。
1.4 控制器与气源供应单元
控制器与气源供应单元主要由变频器、断路器、空气压缩机、三菱可编程逻辑控制器（PLC）、接线端子排以及开关电源等构成，是电气元件的一种汇集体，能够进行气源以及电源的有效供给。
1.5 智能分拣单元
智能分拣单元主要涉及分拣机器人及码垛立体仓库两部分。本设计主要使用ABBIRB1410工业机器人以及3×3码垛立体仓库。具体功能如下：在传送带尾部，传感器检测到工件达到既定位置以后，机器人会随之启动进行工件的抓取，并根据仓库工件码放情况，按顺序进行入库处理。
基于工业机器人的数控加工系统主要应用三菱PLC当作控制中心，系统结构如图1所示。
2 基于工业机器人的数控加工系统硬件设计
2.1 设备选型
本系统应用的硬件设备主要包括ABBIRB1410工业机器人、供气系统、光电传感器、RS485通信模块、华中HNC-180XP/T3数控系统、限位开关、三菱FR-D720S变频器、三菱FX3U系列PLC以及相关部件等。利用这些硬件设施，数控加工中心可以形成闭环控制系统，工业机器人负责材料的灵活抓取，数控机床负责各项材料的加工，并对材料以及零部件进行移动。
2.2 网络通信设计
在TCP/IP协议中，Modbus/TCP属于Modbus报文传输协议，属于标准形式的网络通信协议。该协议能够通过网络或者相关设备实现控制器间的有效通信，并满足控制器与工业机器人间的通信需求。
PLC编程软件需要调用Modbus/TCP的指令库。由于指令是Modbus/TCP服务器顺利通过控制器与PLC集成接口有效连接和通信的基础保障，因此网络通信设计过程需要应用MB-SERVER以及MB-CLIENT等指令。其中，前者用于对Modbus/TCP客户端连接请求以及Modbus功能接收请求的发送和响应，而后者则可以在服务器和客户端之间构建连接，对相关请求进行发送、接收、响应，并实现Modbus/TCP服务器连接终端的有效控制[1]。
控制器PLC和机器人之间进行交互，主要是为了接收PLC的动作指令，具体地执行指令动作，同时将动作执行情况反馈至PLC，确保系统运行的正常性。而工业机器人向主控制器PLC反馈的信息通常由指令响应状态信息、系统状态信息、工业机器人运行状态信息等内容构成。
数控机床和工业机器人之间的通信主要是通过以下设计来实现的。首先，数控机床的夹具、安全门以及加工状态等信息都会以布尔量为基础，在指定寄存器中存放。工业机器人会通过Modbus设备读取多个寄存器中的数值，并判断其中的布尔量，以设定动作轨迹[2]。
与此同时，系统网络通信设计还需要选择和确定PLC端口，即主站中的0#PLC和从站中的1#PLC。下面以1#PLC为例进行说明。该PLC端口涉及输入端口和输出端口，其中，输入端口涉及X11、X12、X13以及X14，分别代表传送带材料放置检测、传送带材料移动检测、机器人完成物件抓取（OUT2）以及机器人完成放件（OUT3）。而输出端口涉及Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7以及Y8。其中，Y0、Y1代表变频器的正转与反转，Y2为电机抱闸，其余输出端口则分别是机器人的取件（IN1）、放件（IN2）、Stop（IN3）、Start at Main（IN4）、Motors Off（IN5）以及Mo tors On（IN6）。
除了需要对上述PLC端口进行选择和确定以外，还要对机床信号、机器人信号以及PLC通信信号加以确定。[3]。
3 基于工业机器人的数控加工系统软件设计
第一，复位，由工业机器人1#到材料库位进行材料抓取，然后将其放置在数控机床上，在数控机床夹具将材料夹紧以后，工业机器人1#在机床外等候。第二，机床对材料进行加工处理，其间，工业机器人1#会在机床进行取件，在机床夹具松开以后，将材料放在旋转夹具上夹紧，并在一旁等候。在完成材料旋转以后，工业机器人继续取件，回到材料放置工位，并将旋转夹具复位，待机床夹紧材料以后，再次在一旁等候。第三，在机床完成材料的二次加工以后，会将工件放置到传动带中，运送至机床末端，处在机床末端部位的工业机器人2#会对工件进行夹取，在其离开传动带末端以后，传动带会进行反转，完成工件的库存处理。第四，工业机器人2#在完成相关工作以后会回到传动带末端，等待工件达到信号，然后循环运行[4]。
3.1 PLC控制设计
本系統的三菱PLC有2台，在进行控制程序编写的过程中，将0#PLC设为主站，而1#PLC作为从站使用.在此过程中，从站个数应为1，而通信方面的软元件点刷新模式也应该是1，重试次数可以设置成3次。通信超时上限可以设置为50 ms，需要注意的是，这个超时限值应该参考2台PLC的设置距离进行设计，通常，距离越长，则设置的时间应该越长[5]。
3.2 工业机器人控制设计
工业机器人在执行机构运动方面具有相应的控制机能，因此可以设置连续轨迹，也可以设置点位轨迹。其中，点位轨迹就是控制执行机构从一点向另一点进行准确的移动和定位，通常在一般装卸、运输以及机床上下料等操作中使用。而在数控加工中，原材料运输和零件仓储都可以通过系统控制工业机器人来完成。
此外，为了有效提升上下料机器人的工作精度及效率，人们还需要结合其末端位置姿态和运行路径，针对其运行轨迹进行平滑参数的调整，在两台直线路径中进行过渡路径的规划。在数控机床上下料操作中，工业机器人的运动多为直线路径，而在两个相邻路径之间设置过渡点，应用线性轨迹圆弧过渡的方式，算法较为简单，而且在编程中容易实现，因此其在系统设计中可以进行有效的应用。
结合工业机器人对工件的放置要求，人们需要保证工业机器人末端夹具垂直运行至起始位置[P1]，而[P1]到达[P2]位置的运行轨迹如图2（a）所示，主要为直线轨迹，[P1]需要在水平移动以后到达距离[P2]位置的50 cm处，然后垂直运动50 cm，到达既定位置。如果应用圆弧过渡算法，将机械下一运动距离与原有运动距离进行重叠，就获得新的运动轨迹，如图2（b）所示。下面使用Move.ForceOverlap指令，使工业机器人从[P1]移动到[P2]位置，将运动距离和目标距离进行百分比重叠，系统程序最终会对2个距离进行50%的重叠处理。
完成准备工作以后，数控机床会向工业机器人发送相关信号，而工业机器人接收到该信号以后，就会执行动作，对原材料进行输送，将其放置在机床夹盘处夹紧，然后机械臂会随之退出，并将数控门关闭，最后有数控门部分的限位开关会发布数控加工指令。在进行数控加工的过程中，根据不同的原材料、精度要求以及元件特性，运行轨迹也不尽相同。具体运行轨迹是由数控编程来决定的，但加工流程基本是一致的。
4 结语
以工业机器人为基础，设计和应用数控加工系统，能够有效提高数控加工的自动化水平和智能化水平，保证数控加工效率和质量，这对于数控加工领域的现代化发展有着至关重要的作用。因此，相关领域应该结合实际情况，对数控加工系统进行深入的研究与应用，确保其能够在数控加工生产中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]庞党锋，宋亚杰，王春光，等.基于工业机器人的数控加工控制系统设计[J].机床与液压，2020（21）：67-69.
[2]郭丽峰，赵晓飞，郭建璞，等.基于KUKA工业机器人的柔性加工系统研发[J].北京石油化工学院学报，2018（4）：45-49.
[3]韩鸿鸾.工业机器人与数控加工的集成[J].金属加工（冷加工），2016（4）：4-7.
[4]周名侦，张少明，蒋祖星.工业机器人控制的机加工生产线设计与实现[J].机电工程技术，2018（3）：76-78.
[5]郑东梅，王庆喜，延安.工业机器人在数控机床自动上下料系统中的应用[J].粘接，2019（11）：190-192.
作者：李笑平