我做過的機(jī)器人立式銑床

本文格式為Word版，下載可任意編輯——我做過的機(jī)器人立式銑床劉之怡

可能你會對立式銑床是否為機(jī)器“人〞感到不解，其實(shí)國際上至今還沒有被普遍認(rèn)同的“機(jī)器人〞的定義，

但根據(jù)由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織給出的較被廣泛接受的定義，“機(jī)器人〞是一種能夠通過編程和自動操縱來執(zhí)行作業(yè)或移動任務(wù)的機(jī)器，你會發(fā)現(xiàn)無人機(jī)、機(jī)械臂等是機(jī)器人，而我搭建的立式銑床也是機(jī)器人。

先簡單介紹一下銑床：銑床主要指用銑刀在工件上加工多種表面的機(jī)床。尋常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動，工件（和）銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動。銑床主要組成部分有：立銑頭、主軸、工作臺、床鞍、升降臺、床身、底座。

銑床的運(yùn)動分兩種形式：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為平動。

銑床至關(guān)重要的就是絲杠平動裝置，它將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為平動。

我參考STP

Viewer，組裝一個(gè)立式銑床，然后進(jìn)行電路連接，并且于工作臺在

X

軸正向的極限位置安裝一個(gè)觸碰傳感器作為限位，立銑頭在

Y

軸正向的極限位置安裝一個(gè)觸碰傳感器作為限位。

然后按如下步驟寫出程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬加工的工作：

第一步（復(fù)位）：工作臺運(yùn)動到

X

正向極限位置（操縱

1

號電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到工作臺碰見限位的觸碰傳感器中止）;銑頭運(yùn)動到

Y

正向極限位置（操縱

2

號電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到洗頭碰見限位的觸碰傳感器中止），工作臺運(yùn)動到

Y

正向極限位置（操縱

4

號電機(jī)）;

其次步：工作臺在一號電機(jī)所在的絲杠上向-X

方向運(yùn)動，其中心位置與銑頭的中心位置在同一平面上（操縱

1

號電機(jī)）;工作臺在一號電機(jī)所在的絲杠上向-Y

方向運(yùn)動，其中位置與銑頭的中心位置在同一直線上（操縱

1

號電機(jī)）;銑頭開始旋轉(zhuǎn)（操縱

3

號電機(jī)）;

第三步：銑頭-Z

方向移動，移動到

2

號電機(jī)所在絲杠的中間位置中止（操縱

2

號電機(jī)）;工作臺在+X

與-X

方向各勻速移動

1S

的時(shí)間（操縱

1

號電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)延遲各

1s）;工作臺在+Y

與-Y

方向各移動一段距離（操縱

4

號舵機(jī)順時(shí)針、逆時(shí)針各旋轉(zhuǎn)一定的角度）;

第四步：銑頭在-Z

向移動

1s（操縱

2

號電機(jī)旋轉(zhuǎn)

1s），暫停

0.3s;銑頭在+Z

向移動

1s

（操縱

2

號電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)

1s）;工作臺的運(yùn)動重復(fù)第三步中工作臺的運(yùn)動;

第五步：復(fù)位，回到第一步中的位置。

將程序燒錄到

Basra

中之后觀察其實(shí)際運(yùn)動效果是否有問題。記得第一次實(shí)踐時(shí)，我由于將四號舵機(jī)的接線插反而導(dǎo)致工作臺復(fù)位時(shí)向X

負(fù)向極限位置運(yùn)動。

這次的銑床安裝，讓我收益頗多。其中，零件組裝部分我花費(fèi)時(shí)間最多，在不斷組裝拆解的過程中，我的意志力得到鍛煉，解決困難的勇氣也加強(qiáng)了大量，對于機(jī)械零件的類型和組裝順序有了更深入的理解。同時(shí)，我看建模圖紙的能力也隨之加強(qiáng)，還學(xué)會了STP

Viewer的使用方法。除此之外，電機(jī)的使用和ardnino的使用，對我程序編寫的能力也有所提高。銑床的搭建不僅培養(yǎng)了我對物理動力學(xué)及機(jī)械操縱的興趣，還使我學(xué)到了大量課本之外的知識。作出這樣一個(gè)靈活的銑床（在X、Y、Z軸平動，Z軸轉(zhuǎn)動），我從心底里感到滿足與欣喜！

你可能會疑問：一個(gè)沒有銑刀，無法對工件進(jìn)行銑削加工的銑床制作出來有何意義？是的，我的銑床的實(shí)用價(jià)值相比工廠制作的要低好