三维类摆线轨迹自由曲面抛光的参数优化

工件表面质量受到抛光去除深度模型和抛光轨迹形式的影响,然而对抛光表面质量的研究主要集中这两者其中之一,因此寻找两者参数的最优组合有重要意义。选择非回转的自由曲面作为加工工件生成自由曲面的恒半径步距三维类摆线轨迹,再以传统表面粗糙度参数S_a和表面纹理纵横比S_(tr)为指标,通过设计合理的Taguchi正交试验以及设置去除深度模型参数和轨迹参数的试验水平,分析各参数对表面质量影响程度的大小,得出一组基于试验水平的最优抛光参数组合,并进行最优组合的试验验证。试验结果表明:在各抛光去除深度模型参数和摆线轨迹参数中,对表面质量影响程度大小依次为:倾角α、接触变形e、进给速度F、摆线半径r、摆线步距s;经最优参数组合抛光的自由曲面S_a值为0.19μm,S_(tr)值为0.50,结果均优于正交试验各组结果,寻找最优组合的方法快速有效。     

面向曲面的机器人摆线抛光轨迹及速度优化

根据手工抛光多方向性的特点,提出一种三维类摆线抛光轨迹。为解决三维类摆线相交处抛光材料去除较多的问题,依据材料去除深度模型和轨迹相交的特点,确定摆线参数的控制范围,在参数控制范围内进行基于均匀材料去除的区域进给速度优化,把去除深度相近的轨迹点视为一个区域,分区域控制抛光的进给速度,最终实现各区域内的材料去除深度基本相同。仿真和机器人抛光实验结果表明,分区域规划进给速度减少了轨迹相交处的材料去除,使得工件表面的去除深度总体上趋于一致,解决了因轨迹重叠导致的表面材料去除不均匀问题,提高了抛光件表面质量。