面向熔射快速制模的機器人輔助曲面自動拋光系統(tǒng)的研究.pdf

1、在金屬模具快速制造技術(shù)中，等離子熔射快速制模工藝（RSHT）具有成本低、速度快、表面復制精度高，對模具材料和尺寸規(guī)格限制小等優(yōu)點，適用于汽車、摩托車、家電和建筑裝飾等行業(yè)的覆蓋件模具的快速制造，具有廣闊的應用前景。為了解決熔射制造大中型汽車覆蓋件模具過程中人工研磨拋光時間長、勞動強度大等問題，本文系統(tǒng)地概述了機器人自動研磨拋光系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀并開發(fā)了以Motoman-UP20關(guān)節(jié)式機器人為平臺的輔助曲面自動拋光實驗系統(tǒng)。 首先比

2、較了機器人拋光加工中氣動和步進電機驅(qū)動的優(yōu)缺點，以步進電機高速主軸為核心，建立了機器人拋光驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)了在拋光過程中精確的磨頭轉(zhuǎn)速控制。比較分析了各種拋光工具的特點，確定了合適形狀、材料的軟質(zhì)拋光工具，對游離式磨粒的成分、性能和應用范圍進行比較分析，完成了磨具磨料的選型，確定了軟質(zhì)羊毛、不織布纖維材料磨頭配合油溶性研磨膏的工具方案，從而集成了輔助模具自動拋光系統(tǒng)實驗平臺。 其次，論文根據(jù)建立的機器人拋光系統(tǒng)以UG為平臺進行拋光

3、軌跡規(guī)劃，詳細闡述了將銑削軌跡應用于拋光軌跡的關(guān)鍵性技術(shù)。此外，以VC為平臺上開發(fā)了機器人拋光工藝軟件，實現(xiàn)了機器人代碼的讀寫操作，按照拋光工藝的要求實現(xiàn)了對工具加工角度的修正，以參數(shù)化的形式實現(xiàn)了磨頭的刀具補償，為開發(fā)完善的補償程序打下了基礎(chǔ)。由以上工作初步建立了機器人自動拋光系統(tǒng)原型。并采用ROTSY對生成的拋光軌跡進行機器人運動仿真，以確保拋光軌跡的無干涉和機器人運動控制的可行性。由以上工作初步建立了機器人自動拋光系統(tǒng)原型。

4、 最后，在建立的機器人拋光實驗平臺上進行了機器人拋光工藝實驗研究，得到了在本文條件下合適的步進電機主軸轉(zhuǎn)速，得到了橫向進給量越小越有利于表面質(zhì)量提高的規(guī)律和實際應用中橫向進給量的取值范圍。 確定了本文機器人曲面拋光系統(tǒng)的加工去除量在微米級，得出機器人拋光加工不會破壞等離子熔射制模工藝獲得的表面皮膜完整性的結(jié)論。在以上工藝試驗的基礎(chǔ)上，進行了等離子熔射制造的汽車覆蓋件模具表面拋光試驗，結(jié)果表明本文系統(tǒng)可用于熔射制模工藝，為模具表