亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        六自由度機(jī)器人葉片剖光研究

        2020-03-02 05:15:00王剛趙尚福
        機(jī)械工程師 2020年2期
        關(guān)鍵詞:汽輪機(jī)方向

        王剛,趙尚福

        (沈陽機(jī)床(集團(tuán))設(shè)計(jì)研究院有限公司,沈陽110142)

        0 引 言

        汽輪機(jī)是一種利用蒸汽能旋轉(zhuǎn)的機(jī)器。加速后的高溫高壓氣體通過噴嘴噴射到汽輪機(jī)的葉片上,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備。它是熱能、冶金、化工、艦艇動(dòng)力等領(lǐng)域的重要設(shè)備。葉片是汽輪機(jī)的關(guān)鍵部件,它的精度和表面粗糙度直接影響葉片乃至整個(gè)汽輪機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能及效率、力學(xué)特性和整機(jī)質(zhì)量。目前在歐美地區(qū),為了高效地得到高精度、高表面質(zhì)量的葉片,經(jīng)常使用五軸加工中心和專業(yè)的砂帶磨削機(jī)床。國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)通常手工拋光葉片。近年來,我們也開始使用進(jìn)口五軸機(jī)床來進(jìn)行葉片拋光。傳統(tǒng)的汽輪機(jī)生產(chǎn)工藝限制了汽輪機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也制約了熱能、冶金、化工、艦艇動(dòng)力等領(lǐng)域的發(fā)展。機(jī)器人是一種自動(dòng)化設(shè)備,使用機(jī)器人進(jìn)行葉片拋光可以提高拋光工藝的自動(dòng)化水平,滿足智能制造及工業(yè)4.0的需求[1-2]。

        1 六自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)

        1.1 六自由度機(jī)器人正向運(yùn)動(dòng)求解

        六自由度的機(jī)器人有6個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,其相鄰自由度的坐標(biāo)變換的計(jì)算見圖1。其中ai是Zi~Zi+1沿Xi軸方向距離; αi是Zi~Zi+1圍繞Xi旋轉(zhuǎn)的角度差; di是Xi-1~Xi沿Zi軸方向的距離;θi是Xi-1~Xi圍繞Zi的角度差。基于D-H理論,坐標(biāo)變換矩陣如下[3-5]:

        圖1 六自由度機(jī)器人及坐標(biāo)系

        式中:si=sinθi;sij=sin(θi+θj);ci=cosθi;cij=cos(θi+θj),后文同此。

        機(jī)器人末端在全局坐標(biāo)系下的位置變換矩陣如下:

        式 中:r11=s1c4s6+s1s4c5c6-c1s23s5c6-c1c23s4s6+c1c23c4c5c6;r12=s1c4c6-s1s4c5s6+c1s23s5c6-c1c23s4c6-c1c23c4c5c6;r13=-s1s4s5-c1s23c5-c1c23c4s5;r21=s1c23c4c5c6-s1s23s5c6-c1s23s5c6-c1c4s6-c1s4c5c6;r22=s1s23s5s6-s1c23c4c5s6-s1c23s4c6-c1c4c6+c1s4c5s6;r23=-s1s23c5-s1c23c4s5+c1s4s5;r31=s23s4s6-s23c4c5c6-c23s5c6;r32=s23s4c6+s23c4c5s6+c23s5s6;r33=s23c4s5-c23c5。

        全局坐標(biāo)系下末端的位置和角度如下:

        1.2 逆向運(yùn)動(dòng)求解

        逆向運(yùn)動(dòng)求解如下:

        2 汽輪機(jī)葉片拋光

        2.1 汽輪機(jī)葉片

        汽輪機(jī)葉片由葉身和葉根組成,如圖2所示。葉身部分由進(jìn)氣邊、出氣邊、葉盆邊、葉背邊組成。葉片可以根據(jù)截面的形狀分成兩類。圖2(a)所示的葉片上任意點(diǎn)的葉身截面均相同,圖2(b)所示的葉片上葉身截面隨位置變化。在變截面的葉片中,截面之間存在著扭轉(zhuǎn)。其半精加工的零件由四軸或五軸加工中心完成,然后精加工拋光。葉片的典型材料有1Cr13、2Cr13、2Cr12MoV等[6-7]。

        圖2 汽輪機(jī)葉片及機(jī)構(gòu)

        2.2 拋光過程進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

        汽輪機(jī)葉片拋光進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向和坐標(biāo)系如圖3所示。砂帶用來實(shí)現(xiàn)拋光主運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由具有6個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的機(jī)器人驅(qū)動(dòng)葉身實(shí)現(xiàn)。通過六自由度機(jī)器人各個(gè)自由度的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)擬合成3個(gè)線性軸和3個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。X6為葉身的寬度方向,該方向垂直于砂帶輪的旋轉(zhuǎn)軸。Z6是沿著葉身長(zhǎng)度方向的軸向進(jìn)給方向,其平行于砂帶輪的旋轉(zhuǎn)軸。A6是傾斜方向,B6是擺動(dòng)方向,C6是旋轉(zhuǎn)方向。對(duì)于截面一致的葉身,拋光進(jìn)給運(yùn)動(dòng)只需要X、Y、Z和C等4個(gè)軸的運(yùn)動(dòng),而對(duì)于變截面的葉身則需要全部的6個(gè)軸。

        圖3 拋光過程坐標(biāo)系

        3 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用

        3.1 拋光機(jī)構(gòu)系統(tǒng)

        由六自由度機(jī)器人和砂帶機(jī)組成的汽輪機(jī)葉片拋光機(jī)構(gòu)系統(tǒng)如圖4所示。夾具固定在機(jī)器人的末端(執(zhí)行端)可以夾緊或松開葉片。粗加工件和精加工件可以放置在貨架上。上下料的運(yùn)動(dòng)軌跡和拋光過程進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的軌跡由機(jī)器人實(shí)現(xiàn)[8-11]。

        圖4 汽輪機(jī)葉片拋光機(jī)構(gòu)系統(tǒng)

        3.2 氣動(dòng)夾具

        夾具和氣動(dòng)原理圖如圖5所示,首先應(yīng)保證干燥清潔的工作氣源,氣壓大于0.5 MPa,經(jīng)氣動(dòng)三聯(lián)件(空氣過濾器、減壓閥和油霧器)將穩(wěn)定的氣源通過換向閥輸送給氣動(dòng)夾具,氣動(dòng)夾具的氣缸由換向閥控制,氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以松開或夾緊工件[12-15]。

        圖5 夾具和氣動(dòng)原理圖

        3.3 實(shí)際應(yīng)用

        葉片拋光機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用如圖6所示。汽輪機(jī)葉片由氣動(dòng)夾具固定在六自由度機(jī)器人的末端,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由機(jī)器人驅(qū)動(dòng)。砂帶機(jī)實(shí)現(xiàn)拋光過程,值得一提的是,由于六自由度機(jī)器人的定位誤差,要求機(jī)器人末端與砂帶機(jī)之間存在一個(gè)彈性環(huán)節(jié),保證砂帶在拋光的過程中實(shí)時(shí)與葉身表面接觸,才能保證拋光的表面質(zhì)量。

        圖6 應(yīng)用實(shí)例

        實(shí)驗(yàn)1:600目砂帶,10次拋光,砂帶線速度6 m/s。葉片最終的表面粗糙度為Ra0.4~0.8 μm。

        實(shí)驗(yàn)2:600目砂帶,5次拋光,砂帶線速度15 m/s。葉片最終的表面粗糙度為Ra0.2~0.4 μm。

        4 結(jié) 論

        本文應(yīng)用D-H模型分析了六自由度機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,推導(dǎo)了正向運(yùn)動(dòng)和逆向運(yùn)動(dòng)的求解,提出了用六自由度機(jī)器人進(jìn)行葉片拋光的方法,分析了六自由度機(jī)器人和砂帶機(jī)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),建立了六自由度機(jī)器人及砂帶機(jī)拋光的機(jī)構(gòu)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了汽輪機(jī)葉片的夾具和氣動(dòng)控制原理。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文提出的方法可以實(shí)現(xiàn)葉片拋光的自動(dòng)化。

        猜你喜歡
        汽輪機(jī)方向
        2022年組稿方向
        2022年組稿方向
        2021年組稿方向
        2021年組稿方向
        2021年組稿方向
        東汽百萬等級(jí)汽輪機(jī)低壓軸承偏載治理研究
        能源工程(2020年5期)2021-01-04 01:29:00
        淺析給水泵汽輪機(jī)跳閘回路改造
        廣西電力(2016年4期)2016-07-10 10:23:38
        汽輪機(jī)排汽缸噴水量計(jì)算
        位置與方向
        汽輪機(jī)高壓噴嘴組加工
        国产剧情无码中文字幕在线观看不卡视频 | 亚洲国产综合精品中久| 亚洲一区二区三区尿失禁| 国产熟妇高潮呻吟喷水| 女人体免费一区二区| 亚洲在线一区二区三区| 亚洲乱码av中文一区二区| 国产97在线 | 亚洲| 色综合久久无码中文字幕app| 亚洲精品欧美二区三区中文字幕| 精品无码久久久久久久久粉色| 国产一级一厂片内射视频播放| 国产精品第一二三区久久| 亚洲va无码手机在线电影| 亚洲色大成网站www在线观看 | 国产精品第一区亚洲精品| 手机在线看片| 又色又爽又黄又硬的视频免费观看 | √新版天堂资源在线资源| 国产毛片视频网站| 日韩成精品视频在线观看| 西川结衣中文字幕在线| 99re热视频这里只精品| 中文字幕一区二区三区人妻精品| 国产精品高清国产三级国产av| 亚洲精品国产一区二区| 中文字幕av日韩精品一区二区| av毛片在线播放网址| 亚洲国产一区二区三区| 日韩一卡2卡3卡4卡新区亚洲| 国产欧美另类精品久久久| 国产又黄又湿又爽的免费视频| 成年性生交大片免费看| 国产成人av一区二区三区无码| 久久精品国产亚洲av热九九热| 中文字幕一区二区人妻秘书| 国产综合久久久久| 亚洲a人片在线观看网址| 日本视频一区二区三区观看| 一本色道无码道在线观看| 亚洲 日韩 在线精品|