机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (9): 408-419.doi: 10.3901/JME.260432
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谢海龙1, 尹菊红1, 王清辉2, 赵崇光3, 廖昭洋4
XIE Hailong1, YIN Juhong1, WANG Qinghui2, ZHAO Chongguang3, LIAO Zhaoyang4
摘要: 航发整体叶盘、离心式叶轮和封闭式叶轮等整体构件的气流道扭曲狭窄、刀具可达性差,极其容易发生各种类型的加工干涉,是典型的难加工零件。为提高整体构件的加工表面质量,以其最后一道精加工工序—机器人砂带磨抛工艺为研究对象,提出面向整体构件狭窄流道的机器人无干涉磨抛姿态多目标自主规划方法。首先,提出机器人无干涉构型空间(Interference-free robot configuration space, IFRC-Space)的定义及表示方法,开展机器人磨抛整体构件狭窄流道时IFRC-Space沿刀轨的演变规律探究实验,揭示IFRC-Space沿刀轨连续变化的规律,据此提出基于图像边缘检测算子的IFRC-Space快速计算模型,开发基于IFRC-Space的机器人无干涉磨抛姿态多目标优化算法,该算法可综合考虑无干涉、无奇异、磨抛姿态光顺与机器人运动学性能等指标,实现整体构件无干涉磨抛姿态的自主生成和多目标优化。最后以整体叶盘和封闭式叶轮的机器人砂带磨抛为例,开展轨迹规划实验,验证了所提方法的有效性及实用性。
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