復(fù)雜曲面機(jī)器人研拋關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、目前我國復(fù)雜曲面零件光整加工階段的研拋加工基本以人工操作為主，加工質(zhì)量難以得到有效的保證，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率很低，而且大部分工作環(huán)境不適宜工人去操作，因此曲面光整加工的智能化和自動(dòng)化，作為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、低成本的制造的重要環(huán)節(jié)，日益受到產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視。本文主要圍繞復(fù)雜曲面機(jī)器人智能自動(dòng)化研拋系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。主要研究內(nèi)容概括如下：
　　1）自行搭建了復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)化柔順研拋加工系統(tǒng)平臺(tái)，自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一種柔性研拋工

2、具，該研拋工具結(jié)構(gòu)特有的柔順特點(diǎn)使其能夠模仿人手進(jìn)行研拋加工，克服了機(jī)器人剛度與柔性之間的矛盾。
　　2）介紹了柔性盤與曲面工件表面接觸時(shí)的壓強(qiáng)分布模型，同時(shí)對柔性盤研拋區(qū)域的相對線速度分布進(jìn)行理論推導(dǎo)，用微元積分原理和移動(dòng)材料去除指數(shù)建立了研拋材料去除廓形的理論方程，分析了主要研拋工藝參數(shù)對曲面工件表面材料去除廓形的影響規(guī)律。介紹了復(fù)雜曲面研拋加工路徑規(guī)劃中的行切法和環(huán)切法，通過分析比較選擇更適合復(fù)雜曲面機(jī)器人自動(dòng)化研拋加工中的

3、行切法進(jìn)行軌跡規(guī)劃。
　　3）在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間描述了研拋工具末端位姿，介紹了機(jī)器人的坐標(biāo)系變換，研拋盤的受力分析及重力補(bǔ)償算法，建立了機(jī)器人被動(dòng)柔順研拋工具末端與外界環(huán)境接觸的簡化模型并詳細(xì)介紹了基于位置內(nèi)環(huán)的力外環(huán)控制策略方案。
　　4）介紹了機(jī)器人研拋力控制系統(tǒng)軟件并對其性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明基本實(shí)現(xiàn)恒壓力研拋，控制精度在±3N～5N，應(yīng)用自行搭建的研拋加工系統(tǒng)平臺(tái)對NAK80模具鋼曲面工件進(jìn)行研磨和拋光加工實(shí)驗(yàn)，結(jié)果