機器人砂帶磨削航發(fā)葉片關鍵技術研究.pdf

1、葉片作為航空發(fā)動機的關鍵零部件之一，其制造質(zhì)量和加工精度對整機性能具有重要影響。對于航空發(fā)動機而言，壓氣機葉片的壓氣能力直接決定壓縮比，滿足要求的葉片可最大限度的提高壓氣比并降低壓氣機級數(shù)，從而減輕航空發(fā)動機質(zhì)量并最大限度的提高推重比。因此研制相應的加工設備，實現(xiàn)航發(fā)葉片全型面自動化加工具有重要意義。
　　航空發(fā)動機葉片型面結構復雜，葉身薄且加工易變形，銑削后葉身殘留的銑削紋路會影響壓縮氣體的氣動性能，同時進排氣邊的加工精度難以保

2、證。目前國內(nèi)研制的多軸數(shù)控砂帶磨床能在保證精度的要求下去除銑削紋路、解決進排氣邊加工難題，但其成本高昂，故需要想辦法在保證質(zhì)量的情況下降低成本。本課題旨在研究利用機器人的低成本優(yōu)勢，運用浮動帶補償功能的磨頭結構對葉片進行砂帶磨削，探究浮動帶補償技術運用在葉片機器人砂帶磨削的可行性。
　　本文完成的主要研究工作如下：
　?、籴槍θ~片曲面造型復雜、砂帶微元面接觸加工等特點，提出六軸聯(lián)動機器人加工方案；針對機器人運動精度不高的特性

3、，設計并制造浮動帶補償功能的砂帶磨頭裝置。
　　②研究葉片砂帶磨削加工工藝，規(guī)劃葉片磨削加工軌跡，結合砂帶磨削雙矢量加工特性確定加工點位坐標、步長及刀位姿態(tài)；通過分析六軸聯(lián)動機器人運動特性，建立相應坐標系變換準則，采用先位置后位姿的求解方案計算機器人各軸轉(zhuǎn)角，最終編制相應的加工軌跡指令。
　?、劾脵C器人IO模塊與砂帶磨頭PLC控制器實現(xiàn)機器人與磨頭集成，完成機器人與砂帶磨頭通訊，利用PLC控制伺服電機實現(xiàn)砂帶磨頭磨削壓力開