超高壓閥門的閥芯需要抗腐蝕耐磨的材料，因此閥芯的材料往往與本體不同，為了防止出

現掉落、松動等故障，需要將閥芯與閥門本體進行焊接。考慮到閥門本體結構的特殊性，需要

設計一種全自動焊接機床來滿足這一要求。

該套數控焊接機床的機械系統主體部分是X,Y,Z三軸工作平臺以及旋轉R軸構成 (X和Y軸

行程為100mm,Z軸行程為400mm,三軸均通過滾珠絲杠傳動，具有較高的控制精度，R軸可旋

轉任意角度，載荷100KG) ，為了實現精確控制，四軸均通過伺服電機驅動器+伺服電機驅

動，通過設置伺服驅動器及運動控制卡相關的參數，電機位置控制可達到加工精度要求 (小于

0.2mm) 。其中XYZ三軸均有正負原點開關和零點開關，R軸只有一個零點開關。工作臺的旋轉

由R軸通過1:100行星減速齒輪帶動，工件通過專用工裝夾緊，并通過電刷與焊機負極連接。

該項目主要完成了以下工作：焊槍結構改進及硬件調試；機床數控軟件的模塊化設計，

包括焊接中示教及焊槍路徑規劃中提出的一種通過空間直線和空間圓弧實現空間曲線的插補

算法，輔助功能的實現和焊縫收弧引弧等時間控制策略等；著重研究了焊接工藝參數 (焊接電

流，焊接電壓，焊接速度和焊槍角度) 對焊縫的影響，通過一種數學模型來描述工藝參數與焊

縫熔深之間的關系，對摸索焊接工藝參數對焊縫形態影響和焊縫質量的預測和評估有重要意

義。