机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (7): 120-133.doi: 10.3901/JME.2025.07.120
田威1, 李鹏程1, 缪云飞1, 廖文和2, 董松2, 孟丹2
TIAN Wei1, LI Pengcheng1, MIAO Yunfei1, LIAO Wenhe2, DONG Song2, MENG Dan2
摘要: 针对大型复合材料薄壁件刚性弱、切削精度难以保障,以及仿形工装设计制造周期长、加工成本高等问题,提出了一种基于可重构柔性工装的大型复材薄壁构件机器人高精度原位铣边加工新方法。设计了一套面向大型复材构件的机器人铣边加工系统,首先,针对大型复材构件空间曲线的轨迹跟踪问题,结合双目视觉测量系统,研究了基于视觉引导的机器人轨迹精度补偿算法,并进行高精度伺服控制律设计,实现机器人高精度轨迹跟踪控制;在此基础上,开展了大型薄壁构件和柔性工装的一体化动力学建模方法研究,提出了基于智能优化算法的柔性工装最佳支撑布局策略,提高大型复杂薄壁构件的支撑刚性;进一步地,设计了超声加工刀具,探究了超声振动铣削加工工艺。最后,通过实验验证,有效地降低了工业机器人的加工振动和轨迹误差,实现了机器人对大型复合材料薄壁件的高精加工。
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