机器人多轴铣削刀尖频响快速预测及颤振稳定性分析

发布时间：2021-03-11 15:54

　　采用工业机器人进行大型曲面零件铣削加工,不仅可以提高制造自动化水平,而且对于降低曲面零件制造成本效果显著。工业机器人一般采用串联式悬臂结构,其动态特性位姿依赖明显,导致在铣削加工不同加工区域颤振稳定性极限变化较大。通过建立机器人铣削系统刀尖频响预测模型与多轴铣削稳定性模型,分析不同参数对机器人铣削稳定性的影响,可以为大型曲面零件机器人铣削加工参数优化提供理论指导。机器人操作臂在不同位姿下末端频响变化明显,针对该问题提出了基于二叉树的RCSA机器人操作臂末端频响预测模型。基于RCSA理论分析了单转动关节机械臂末端频响耦合模型,推导出了任意姿态频响加权模型,提出了基于最小二乘的机械臂任意姿态模态参数预测模型,并给出了模态参数标准化方程,最后根据满二叉树排列方式以及分层求解思想给出了多轴机器人机械臂频响预测模型。根据加工要求机器人铣削系统经常更换刀具,为了预测不同刀柄-刀具组合随机器人姿态变化的刀尖频响,将机器人铣削系统划分为机器人-主轴-刀柄子结构与刀具子结构两部分。通过多轴机器人机械臂频响预测模型计算机器人-主轴-刀柄子结构频响,在Timoshenko梁有限元理论基础上利用粒子群优化算法... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机器人不同应用领域

船用螺旋连接

同一刀轴矢量下机器人铣削稳定性lobe图实验验证

【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人加工系统及其切削颤振问题研究进展[J]. 王战玺,张晓宇,李飞飞,张顺琦,秦现生.  振动与冲击. 2017(14)
[2]车削加工过程中轴类工件频响函数的快速预测[J]. 李翔宇,张俊,位文明,赵万华.  机械工程学报. 2017(15)
[3]基于响应耦合方法的铣刀刀尖点频响函数预测[J]. 闫蓉,蔡飞飞,彭芳瑜,汪勇.  华中科技大学学报(自然科学版). 2013(04)
[4]Receptance Coupling for Tool Point Dynamics Prediction on Machine Tools[J]. SCHMITZ Tony.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(03)

硕士论文
[1]某型飞机主起落架交点孔机器人镗孔加工系统稳定性研究[D]. 李超.浙江大学 2015
[2]基于机器人的飞机蒙皮切边技术研究[D]. 朱灵盛.浙江大学 2015



本文编号：3076703