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2017年5月19日

加工中心及機器人

加工中心及機器人加工中心和機器人都是制造工業常用的可編程基礎裝備，但由于完成作業不同所需功能也不同：（1）小型加工中心主要用于完成切削加工作業，為此必須具有高定位精度、高加工精度（微米級）；高出力（數千牛至數萬牛）；高結構剛度；高抗振性和高生產效率。為了提高生產效率，主軸轉速必須高速伺服，空程進給速度要夠高，換刀時間夠短，且工件上下迅速。（2）機器人在制造業中主要用于完成弧焊、點焊、噴漆、搬運、裝配、擺放、碼垛、打毛刺等作業，為此需要作業靈巧性和夠快的運動速度。但除去特殊情況外，多數工業機器人其定位精度和運動精度（亞毫米級）、出力（數十牛至數百牛）以及結構剛度都遠低于加工中心。從構造方面對比加工中心和機器人可以看出：（1）加工中心和機器人的計算機精工系統的坐標變換系統不同，但功能類似，二者可以在同一個平臺上實現。（2）加工中心和機器人的主機都是C形構造，在完成作業時整個裝備都是形不封閉的，從結構剛度和抗振性角度看都有改進的余地（例如可采用并聯桿結構），其優點則是作業對象上下制造裝備的可達性較好。但加工中心各主要組成部分多數通過J1型接口相聯結，或是通過J2型滑動或滾動導軌運動副接口相聯結，因而結構剛度甚高。機器人為了保證作業運動的靈巧性，各個組成連桿構件一般通過J2型滾動軸承運動副接口相串聯，工作時類似懸臂梁，終端的剛度較低。（3）加工中心的主軸和機器人的終端相對應，二者都可以配置不同的終端效應器。機器人的終端效應器配置在加工中心上就可能得到機器人化加工中心。把加工中心的終端效應器配置在機器人上就可能得到機床化的機器人。（4）精工加工中心的刀庫用來存放刀具、量具，也可以用來存放機器人的終端效應器。加工中心和機器人所需功能不同、構造不同、技術特點也不同，按目標需求融合二者技術優勢，利用機械可分合固接接口和機械可重布接口，將可以實現制造裝備的可重組設計。