基于切向超声的平面磨削参数有效性研究

根据切向超声振动辅助磨削运动简图,分析了砂轮与工件的相对运动关系,建立了单颗磨粒的切削模型,并给出了单颗磨粒切削轨迹方程和运动速度方程。通过分析切向超声振动磨削应用的局限性,建立了不同砂轮线速度下和不同超声振动振幅下的单颗磨粒切削轨迹模型,最终选定出合适的砂轮线速度和超声振动振幅。结果表明:在已知条件下,砂轮线速度在1.25~8m/s之间取值,超声振动振幅在相应范围内取值,切向超声振动对磨削加工作用影响显著。     

考虑制造精度影响的再现轨迹机构健壮性设计

运用健壮设计理论,以连杆机构的几何参数为设计变量,以满足曲柄摇杆机构及传动角条件为约束,以再现轨迹精度最佳为目标函数,同时考虑连杆件制造精度和装配误差对轨迹精度的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡罗法采样和多目标遗传优化算法对四杆机构进行健壮性设计.结果表明,与传统的优化设计相比,该方法更符合实际情况,且当设计变量存在微小变化时,能有效保证平面四杆机构的运动轨迹精度.     

基于PLC两轴运动控制的示教与再现

提出了一种基于西门子S7-200可编程控制器(PLC)实现两轴运动控制示教与再现功能的设计方法。利用PLC的高速计数器的正交计数模式实时记录编码器的运动位置信息,完成示教;通过其高速脉冲输出端输出高速脉冲,控制两轴电机运转,再现预定的运动轨迹。实验结果表明,该设计结构简洁,操作方便,抗干扰能力强,具有很高的系统再现精度。     

叶片进排气边抛光工艺及其参数优化

叶片是航空发动机关键零部件之一,具有复杂的几何形状、极高的几何精度和表面质量要求.其中,叶片进排气边作为影响整机性能的关键区域,其较小的半径尺寸、急剧的曲率变化使得数控自动化抛光难以实现.为此,提出一种采用电镀超硬磨料柔性抛光轮定轨迹抛光的方法.通过优化线速度和预压量等抛光工艺关键参数,建立相应的抛光去除量和表面粗糙度...     

定子曲线精密磨削数控技术的研究

定子曲线的磨削质量主要受工作台的运动精度和磨削点线速度的影响。为了提高工作台的运动精度，采用光栅尺对工作台的综合误差进行在线检测，并进行实时补偿；为了保证磨削点线速度恒定，采用变频器实时调整砂轮转速；同时对砂轮半径进行补偿，以保证工件的轮廓精度。实际的加工结果获得了满意的磨削质量。     

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性，通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件，提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷，提高了系统的加工精度。研究结果表明：进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮，均得到了良好的控制效果；采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹，可以进一步提高工件的加工精度；新方法进给速度由外沿加工至中心部分，进给速度逐渐加快；并且变化率也逐渐增大。     

MATLAB环境下关节型焊接机器人仿真平台设计

Motoman-HP20焊接机器人的离线编程软件MoToSimEG进行轨迹规划采用点到点的方式,对于一些复杂曲线,需要非常多的约束点才能达到较高的精度要求,导致编程过程复杂繁琐。针对这一缺点,开发了一套基于MATLAB环境的六自由度关节型焊接机器人仿真平台实现人机交互,并进行了数据通信完成实验验证。验证结果表明:仿真平台不仅可以完成点到点的关节空间和直角坐标空间的轨迹规划,也可以实现任意已知解析式的轨迹规划运动,并得到轨迹数据完成了示教再现,简化了机器人复杂运动轨迹的编程方法,进一步改善了轨迹规划离线编程功能。     

电火花线切割拐角加工精度的实时预测

提出了一种电火花线切割加工拐角加工精度的实时预测方法,并为此建立了实时预测系统.系统根据实时采集的放电能量等加工参数,通过电极丝振动解析及数控轨迹与电极丝位置关系的分析,可得出电极丝形变量与加工误差,从而可将拐角加工形状实时地再现于计算机上,实现了拐角加工精度的实时预测.     

基于机器视觉焊接轨迹搜索算法

传统的焊接机器人一般采用示教再现的方法获取焊接轨迹,为确保这种工作模式能够实施,需要在前工序中采用人工点焊完成工件的定位,这将引起定位误差,使实际轨迹偏离示教轨迹. 针对该问题,提出了基于机器视觉焊接轨迹搜索算法. 基于几何形状的金字塔分层模板匹配技术,计算偏移量和旋转量从而校正示教轨迹. 结果表明,该算法具有较高的精度和效率,能满足机器人自动搜索轨迹对实时响应的要求. 工业应用表明,在实际焊接中,当焊接工件在X轴和Y轴方向有±5.5 mm的偏移量、在XOY平面上有8°的旋转角度时,该算法仍能准确搜索到焊接轨迹.     

小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。      

一种领航-跟随型多移动机器人编队控制方法

针对多移动机器人的路径规划、编队成形与编队保持问题,本文提出了一种集路径规划和轨迹跟踪于一体的领航-跟随型编队控制方法。将改进型人工势场法引入领航机器人的在线局部路径规划中,有效解决了领航-跟随型编队运动中的无碰撞路径规划问题;采用滑模运动控制方法,设计了一种自主调节移动机器人线速度和角速度的轨迹跟踪控制器,解决了跟随机器人实时追踪预定轨迹的实时控制问题。这种综合路径规划和轨迹跟踪的一体化多机编队控制方法,有助于解决多无人系统编队、多机协作搬运等复杂作业任务。     

焊接机器人空间轨迹段间位姿平滑过渡方法

针对目前采用传统轨迹过渡方法在实现多段焊接轨迹过渡处理仅能保证机器人末端速度的平滑性，却无法实现满足弓高误差要求的问题，提出采用三次非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-splines, NURBS曲线)的最大弓高误差可控的轨迹过渡方法。根据最大弓高误差计算过渡路径点，并用NURBS曲线对路径点进行拟合得到过渡轨迹。此外，基于位姿同步，对衔接点的角速度进行前瞻处理，并采用S型加减速对轨迹姿态进行规划。在自主搭建的机器人测试平台验证所提出的轨迹过渡方法，实验结果表明可以根据焊接工艺需求设定最大弓高误差，且在保证机器人末端线速度和角速度平滑性的基础上，保证实际弓高误差小于设定值。     

六自由度机器人运动学仿真及轨迹规划

为减小机器人运动过程中的振动和冲击,延长机器人使用寿命,提高轨迹规划的精度,以六自由度工业机器人为研究对象,针对采用五次多项式样条规划的轨迹因加加速度有突变而导致的轨迹精度不高的问题,采用五次和七次非均匀B样条对机器人轨迹进行规划。机器人的运动学建模和轨迹规划的仿真通过MATLAB平台实现。仿真结果表明,采用五次和七次非均匀B样条规划的运动轨迹速度、加速度光滑,加加速度连续没有突变,机器人轨迹精度较好,运动性能优于五次多项式样条。     

基于SINUMERIK840D的数控螺纹磨床砂轮恒线速控制

数控螺纹磨床磨削过程中,砂轮线速度的变化影响加工精度.提出基于西门子SINUMERIK 840D的砂轮恒线速控制方法.该方法利用R参数计算砂轮直径,采用速度闭环控制砂轮恒线速运行,简便实用.运用Simulink/Simpower sys-tem建立该系统模型,并对模型进行仿真分析.结果表明:砂轮线速度误差明显减小,而且具有较强的稳定性.     

六自由度串联机器人轨迹误差分析与实验研究

为了研究六自由度串联机器人运动轨迹精度,建立了其轨迹误差模型,研究各误差源与末端轨迹误差的关系,在此基础上推导了误差源的线性模型。通过搭建非接触式激光跟踪测量平台,测量实验机器人末端绝对定位误差与轨迹误差,探究典型轨迹的误差形式。实验结果表明,动态误差源对末端轨迹的影响远大于静态误差源,轨迹精度远差于定位精度,随着速度增大,动态误差源影响越大,轨迹精度也越差。在不同条件下,圆弧和直线轨迹呈现出不同的误差曲线,但当速度变化时,曲线形式均变化不大。     

高速高精度数控机床的轨迹控制

介绍了以高频高分辨率采样插补生成刀具运动轨迹,通过新型转角一线位移双位置闭环控制保证轨迹具有所希望的精度,并以信息化轨迹校正消除机械误差和干扰对轨迹精度的影响,从而保证机床长期高精度运行。     

棒材成品倍尺分段剪剪切精度分析

通过对津西钢铁集团有限公司小规格棒材生产线中3#成品倍尺分段剪剪切精度影响因素的具体分析, 采取在生产线上安装多个热金属检测器、在末架轧机上安装脉冲编码器的方案, 提高了轧件实际线速度的测量精度和飞剪剪切控制精度, 从而有效减少了废品的产生, 提高了成品收得率。     

复杂模具型腔多轴联动数控加工刀具轨迹的优化

提出一种新的刀位轨迹预控优化算法和干涉检验算法,使相邻加工轨迹间的残留高度值都等于允许残留高度值(规定精度),从而达到最大的切削带宽,消除了干涉。实验表明,在保证精度的前提下,轨迹数和轨迹长度明显减少,大大提高了多轴联动数控加工的效率。     

压缩机叶轮焊接

氧化氮压缩机构造复杂、精度要求高。压缩机机壳及隔板由18—8不锈钢铸成,轴及叶轮采用Cr17Ni2锻钢加工制成。叶轮在高转数下工作,最大线速度达282米/秒,要求叶轮料屈服强度在70公斤/毫米~2以     

刀尖跟随轨迹精度测量方法及其试验研究

刀尖跟随轨迹精度作为评价五轴联动数控机床RTCP功能重要的动态性能指标之一,直接影响零件加工精度。为了准确评价五轴机床动态性能,进行刀尖跟随轨迹测量方法的研究,在测量的基础上,建立测量误差模型,分析其测量误差影响因素,进行测量不确定度评定,并以一台商用转台加摆头式(RTTTR型)五轴联动数控机床为实验对象开展刀尖跟随轨迹精度动态测量试验,确定了各不确定度因素对测量结果的影响关系。试验结果表明,该方法可有效地评价五轴联动数控机床刀尖轨迹精度,并为提高测量精度提供方向指导意见。