通過(guò)機(jī)器人銑削刀具路徑和進(jìn)給方向選擇提高無(wú)顫振材料去除率

在過(guò)去的幾十年里，機(jī)械人在機(jī)械加工中的參與度越來(lái)越高。機(jī)器人銑削技術(shù)是最具代表性的技術(shù)之一，特別是在大型零件制造業(yè)中，可以大大的降低生產(chǎn)成本。與大型數(shù)控機(jī)床相比，機(jī)器人銑削具有制造費(fèi)用低、專用空間小、靈活度高的有優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造業(yè)。

提出將銑削過(guò)程和工業(yè)機(jī)器人相結(jié)合的方法，以達(dá)到最近第四次工業(yè)革命的目標(biāo)。然而，工業(yè)機(jī)器人引入位置依賴和非對(duì)稱動(dòng)態(tài)柔性，反映了在幾個(gè)條件下刀具尖端動(dòng)力學(xué)。在這些情況下，穩(wěn)定極限取決于加工位置和進(jìn)給方向。因此，加工刀具給進(jìn)路徑的選擇對(duì)于提高無(wú)顫振材料去除率至關(guān)重要（MMR）。本文提出一種由CAM軟件包提供的方法來(lái)評(píng)價(jià)和選擇刀具的給進(jìn)路徑，以增加無(wú)顫振材料去除率。將加工區(qū)域劃分為若干加工位置，考慮引入位置依賴和非對(duì)稱動(dòng)態(tài)柔性的刀尖動(dòng)力學(xué)，確定了基于不同區(qū)域絕對(duì)穩(wěn)定性的最優(yōu)進(jìn)給方向，最佳進(jìn)給方向成為切割深度和機(jī)器人位置的函數(shù)。然后，對(duì)不同刀具給進(jìn)路徑模式進(jìn)行評(píng)估，并確定相應(yīng)的最佳進(jìn)給方向，以提高無(wú)顫振材料去除率。通過(guò)仿真和有代表性的實(shí)驗(yàn)證明了所提出方法的應(yīng)用，絕對(duì)穩(wěn)定性可以提高50%左右，而最大穩(wěn)定極限可以提高到100%。

刊名：Int J Adv Manuf Technol（英）

刊期：2017年89期:2907-2918

作者：L.T.Tunc

編譯：陳若龍