CN 41-1243/TG ISSN 1006-852X

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基于机器人平台的固结磨料工具抛光叶片路径规划

刘纪东 徐成宇 朱永伟

刘纪东, 徐成宇, 朱永伟. 基于机器人平台的固结磨料工具抛光叶片路径规划[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(5): 95-101. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0016
引用本文: 刘纪东, 徐成宇, 朱永伟. 基于机器人平台的固结磨料工具抛光叶片路径规划[J]. 金刚石与磨料磨具工程, 2021, 41(5): 95-101. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0016
LIU Jidong, XU Chengyu, ZHU Yongwei. Path planning for blade polishing with fixed abrasive tool base on robotic platform[J]. Diamond &Abrasives Engineering, 2021, 41(5): 95-101. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0016
Citation: LIU Jidong, XU Chengyu, ZHU Yongwei. Path planning for blade polishing with fixed abrasive tool base on robotic platform[J]. Diamond &Abrasives Engineering, 2021, 41(5): 95-101. doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0016

基于机器人平台的固结磨料工具抛光叶片路径规划

doi: 10.13394/j.cnki.jgszz.2021.5.0016
详细信息
    作者简介:

    刘纪东,男,1995年生,硕士研究生。主要研究方向:机器人抛光加工、精密超精密加工。E-mail: 18242289349@163.com

    通讯作者:

    朱永伟,男,1967年生,教授、博士生导师。主要研究方向:纳米材料的制备与应用、精密超精密加工等。E-mail: meeywzhu@nuaa.edu.cn

  • 中图分类号: TG73;TG58

Path planning for blade polishing with fixed abrasive tool base on robotic platform

  • 摘要: 将6R机器人与固结磨料抛光技术相结合,建立基于机器人的固结磨料磨头抛光系统;应用弦高误差法与改进的等残留高度法规划发动机叶片抛光路径,基于UG二次开发实现路径规划算法,并提取刀位点数据;结合机器人运动学逆解算法与抛光工艺参数实现其抛光路径离线编程,并在机器人固结磨料磨头恒压抛光试验平台上进行叶片抛光试验验证。试验结果表明:叶片表面平均粗糙度Ra为0.240 μm,粗糙度标准差为0.039 μm,抛光压力误差为±0.7 N。机器人固结磨料磨头抛光叶片获得的表面质量一致性较好。

     

  • 图  1  叶片抛光轨迹刀位点提取流程

    Figure  1.  Flow chart of blade polishing path tool location extraction

    图  2  走刀步长计算示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of calculation of step length

    图  3  凹面 Concave b 凸面 Convex图3 走刀行距示意图Fig.3Schematicdiagramofcalculationofpathdistance

    图  4  路径

    Figure  4.  Path

    图  5  机器人关节坐标系

    Figure  5.  Robotic joint coordinate system

    图  6  机器人固结磨料磨头恒压抛光试验平台

    Figure  6.  Constant pressure polishing test platformfor robotic-based consolidated abrasive grinding head

    图  7  部分叶背抛光轨迹程序

    Figure  7.  Partial blade back polishing trajectory program

    图  8  机器人固结磨料磨头抛光叶背现场

    Figure  8.  On-site polishing of blade convex with robot consolidated abrasive grinding head

    图  9  叶背抛光效果图

    Figure  9.  Polishing effect picture of blade convex

    图  10  叶背抛光区域表面粗糙度值Ra数据

    Figure  10.  Surface roughness of polishing area of blade convex

    图  11  抛光压力图

    Figure  11.  Polishing pressure

    表  1  IRB4600-60/2.05机器人D-H参数

    Table  1.   IRB4600-60/2.05 robotic D-H parameters

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  • 修回日期:  2021-06-07

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