叶片机器人砂带磨抛的轨迹规划研究

为了提高叶片磨削的加工质量和效率,将机器人和砂带磨削技术相结合,并应用到叶片加工领域中,介绍了该系统的特点和工作流程。比较了多种加工轨迹生成技术,确定采用等弦高误差法和等残留高度法,作为机器人磨削加工中步长和行距的计算方法。针对上述两种方法在叶片加工中存在的缺陷,对其做出了相应的改进;为了对改进后的算法进行评价,进行了手工磨抛和机器人磨抛两种加工方式的对比试验。研究结果表明,在粗糙度和表面一致性方面机器人加工明显优于手工加工,试验验证了机器人加工的可靠性和算法的有效性。     

六联动叶片砂带磨削编程系统的开发研究

以VC++为编程语言和UG/OPEN API为开发工具,通过对砂带磨削运动分析、磨削刀位轨迹计算和数控代码生成等关键技术研究,最终开发了一套六轴联动汽轮机叶片数控砂带磨床编程原型系统,并采用数控加工仿真软件VERICUT构建了六轴虚拟砂带磨削环境,对编程系统生成的数控代码进行叶片型面磨削仿真,验证了系统生成的磨削刀位点以及数控代码的正确性.     

叶片螺旋铣加工中的刀具轨迹动力学分析与优化方法研究

从分析刀具轨迹动力学特性入手,通过对CLS文件分析,结合工厂加工叶片的实际情况,发现了影响叶片缘头表面质量的关键性因素,并提出解决的办法.     

叶片等残留高度数控螺旋铣加工刀具轨迹的规划算法

根据叶片的曲面特征,提出了基于等残留高度的叶片五坐标数控螺旋铣加工方法,设计了刀具轨迹生成算法,在UG二次开发环境下编程实现.该方法满足相邻刀轨之间的等残留高度要求,无冗余刀轨.避免了刀轨间的抬刀,可实现连续的切削加工,在满足误差要求的前提下可显著提高加工的效率.     

汽轮机叶片数控砂带磨削工艺与试验研究

汽轮机叶片的材料是一种难加工材料，而砂带磨削是一种高效、节能的新的磨削工艺方法。本文介绍将汽轮机叶片的复杂型面以破带磨削技术来进行数控加工，不但提高了叶片型面的加工质量，而且提高了加工效率。本文对其他难加工工件的二维成形表面的加工，也具有普遍的意义．     

叶片砂带磨削机构的设计与实现

首先,根据叶片技术要求,选取合适磨削方式、砂带与工件的接触形式以及砂带磨削的走刀方式。其次,根据被磨削叶片的材质和结构形状,选择合理的磨削工艺参数,以达到理想的磨削效果。最后,针对汽轮机叶片的复杂特性,设计了一个砂带磨削机构。该机构的加工精度高,加工后的叶片表面粗糙度可达0.8μm。解决了以汽轮机叶片为代表的复杂曲面磨削抛光的技术难题,提高了叶片型面的几何精度和表面质量。     

大型叶片六轴数控砂带磨床设计及模态分析

针对叶片精密加工中存在的诸多问题,利用机械仿真分析软件Inventor建立了TX-6型叶片六轴数控砂带磨床的总体结构模型,规划了磨削运动轨迹;并建立了有限元模型,进行了静刚度和模态分析。设计的六轴数控砂带磨床经检验合格,达到了国内外领先水平。     

叶片磨削加工中磨轮轨迹的计算

论述了叶片坐标磨床刀具轨迹的计算方法，并对刀具的运动轨迹进行了仿真。     

汽轮机叶片数控砂带磨床结构设计与分析

根据汽轮机叶片型面结构以及砂带磨削特点,对叶片磨削运动进行了分析,确定了机床的控制运动轴,讨论并选择了可行的机床结构配置方案,进行了六轴联动汽轮机叶片数控砂带磨床的整机结构设计,并借助有限元分析软件,对机床关键的基础件进行了力学性能分析和相应的结构参数优化.     

五轴联动叶片加工中心的应用

介绍一款五轴联动叶片加工中心的主要结构及其在叶片加工中的应用,并分析其结构特点,目的是对叶片加工和五轴联动叶片加工中心设计和应用有更好的了解,为今后相关的加工和设计提供借鉴。     

鼓形砂轮周磨自由曲面刀位算法

对采用鼓形砂轮周磨自由曲面的刀位计算进行了研究。为了提高加工效率，提出了一种基于避免加工中砂轮和工件曲面局部干涉的鼓形砂轮几何参数的优化方法。在刀位计算中，砂轮被限定在摆刀平面中旋转；离散鼓形砂轮表面，计算采样点到工件曲面的有向距离，获得当前刀位的加工误差分布和加工带宽；以砂轮轴和工件曲面最小法曲率方向的夹角为优化变量，以当前刀位的加工带宽的最大化为优化目标，用格点法进行了鼓形砂轮周磨自由曲面的刀位优化。利用UG二次开发技术编程，生成了Bezier曲面的加工轨迹的计算实例，验证了所提出的砂轮几何参数和刀位的优化算法。     

螺旋刃刀具前刀面数控磨削工艺及刀位计算

通过螺旋刃刀具前刀面数控磨削工艺方案讨论,指出了改善磨削性能和提高磨削效率措施。分析了砂轮与刀具前刀面之间的相对位置关系,给出了数学模型,提出了数控磨削螺旋刃刀具刀位轨迹生成的实用方法。     

Designing and Optimization of an Off-line Programming System for Robotic Belt Grinding Process

Off-line programming (OLP) system becomes one of the most important programming modules for the robotic belt grinding process, however there lacks research on increasing the grinding dexterous space depending on the OLP system. A new type of grinding robot and a novel robotic belt grinding workcell are forwarded, and their features are briefly introduced. An open and object-oriented off-line programming system is developed for this robotic belt grinding system. The parameters of the trimmed surface are read from the initial graphics exchange specification (IGES) file of the CAD model of the workpiece. The deBoor-Cox basis function is used to sample the grinding target with local contact frame on the workpiece. The numerical formula of inverse kinematics is set up based on Newton’s iterative procedure, to calculate the grinding robot configurations corresponding to the grinding targets. After the grinding path is obtained, the OLP system turns to be more effective than the teach-by-showing system. In order to improve the grinding workspace, an optimization algorithm for dynamic tool frame is proposed and performed on the special robotic belt grinding system. The initial tool frame and the interval of neighboring tool frames are defined as the preparation of the algorithm. An optimized tool local frame can be selected to grind the complex surface for a maximum dexterity index of the robot. Under the optimization algorithm, a simulation of grinding a vane is included and comparison of grinding workspace is done before and after the tool frame optimization. By the algorithm, the grinding workspace can be enlarged. Moreover the dynamic tool frame can be considered to add one degree-of-freedom to the grinding kinematical chain, which provides the theoretical support for the improvement of robotic dexterity for the complex surface grinding.     

用砂轮棱边数控磨削回转刀具前刀面

为了实现一般回转刀具的数控磨削加工,建立基于刀刃曲线回转刀具前刀面数学模型,确立用砂轮棱边数控磨创该前刀面的加工工艺及其加工要求,在此基础上提出了刀位轨迹的计算方法,并讨论各工艺参数的优化与选择。     

圆环面砂轮磨削复杂形状刀具前刀面的分析研究

对复杂形状刀具前刀面数控磨削常用磨削方式的磨削过程进行了深入的研究，在此基础上，提出了采用圆环面砂轮进行复杂形状刀具前刀面数控磨削的磨削方式，并对其磨削过程进行了3维仿真分析研究。采用这种磨削方式进行复杂形状刀具前刀面的磨削加工，可精确保证刀具设计所要求的前角，得到理想的前刀面，并且具有砂轮制造及修整简单、适用范围广、刀位计算简洁等优点，具有很强的实用性。     

数控磨削特种回转面刀具前、后刀面刀位轨迹的生成

针对数控磨削的特点 ,提出了基于约束条件和成形过程的加工特种回转面刀具前、后刀面的刀位轨迹生成条件方程组。应用空间法向等距线及斜等距曲面原理对方程组进行了简化 ,提高了求解精度。该方法也适用于其它不同类型的回转刀具     

磨削螺旋刀具刀尖圆角的研究

通过对大螺旋角刀具刀尖圆角所形成的空间曲线进行分析,找到形成该空间曲线的方法,给出一种支片工装的结构,从而实现大螺旋角刀具刀尖圆角的磨削。     

一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法

针对航空发动机叶片螺旋铣加工中前后缘处刀位点密集、刀轴矢量变化剧烈而导致的过切等问题,本文提出了一种带缘头避让的叶片高效螺旋加工方法。在叶片螺旋加工中,只有叶盆和叶背曲面参与切削,缘头曲面从螺旋加工过程剥离并对其实施单独处理。为实现螺旋加工中缘头部分的避让,本文利用三次非均匀B样条曲线给出了避让曲线的构造方法。切削实验结果表明,本文方法可有效提高航空发动机叶片的加工效率,并能有效保证缘头处的加工质量。