為實現(xiàn)大型弱剛性航天薄壁構(gòu)件的綠色、高效、整體式加工,鏡像銑削正在取代其他傳統(tǒng)加工方式成為主流加工手段。基于課題組自主研發(fā)的新型五自由度混聯(lián)機器人TriMule,本研究提出一種面向大型薄壁構(gòu)件加工的雙機器人鏡像銑削系統(tǒng)。系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)主要由加工機器人、支撐機器人和夾具等構(gòu)成。刀具和局部多點支撐頭作為末端執(zhí)行器分別固定在加工機器人和支撐機器人末端。加工中刀具和支撐頭的協(xié)同性能直接影響加工工件的完成質(zhì)量,如何實現(xiàn)刀具和支撐頭的協(xié)同加工是大型薄壁構(gòu)件等壁厚加工中亟需解決的關(guān)鍵問題。加工中刀具和支撐頭的鏡像位姿取決于加工機器人和支撐機器人之間的協(xié)同位姿。因此,首先對構(gòu)成鏡像銑削系統(tǒng)的五自由度混聯(lián)機器人TriMule進(jìn)行運動學(xué)建模,采用矢量法對運動學(xué)位置正解和逆解進(jìn)行求解,并通過仿真算例對機器人運動學(xué)模型的正確性進(jìn)行驗證。在分析刀具和支撐頭的加工位姿關(guān)系基礎(chǔ)上,提出一種雙機器人協(xié)同加工策略。通過在雙機器人系統(tǒng)中設(shè)立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,建立雙機器人位姿協(xié)同方程。利用協(xié)同方程可通過支撐頭離線位姿信息分別得到支撐機器人和加工機器人關(guān)節(jié)空間的位置控制參數(shù)。為實現(xiàn)壁厚控制,提出一種基于雙機器人末端位姿的接觸式在... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鏡像銑削加工裝備
        1.2.2 雙機器人協(xié)同工作
        1.2.3 大型薄壁構(gòu)件振動控制
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 鏡像銑削系統(tǒng)機器人裝備
    2.1 引言
    2.2 雙機器人鏡像銑削系統(tǒng)簡介
    2.3 TriMule機器人運動學(xué)分析
        2.3.1 運動學(xué)位置逆解分析
        2.3.2 運動學(xué)位置正解分析
    2.4 仿真算例
    2.5 本章小結(jié)
第三章 雙機器人協(xié)同加工策略
    3.1 引言
    3.2 雙機器人協(xié)同加工關(guān)系
        3.2.1 刀具和支撐頭加工約束分析
        3.2.2 鏡像銑削系統(tǒng)坐標(biāo)系的建立
        3.2.3 雙機器人位姿協(xié)同方程
    3.3 雙機器人等壁厚協(xié)同加工流程
    3.4 雙機器人任務(wù)空間速度分析
    3.5 雙機器人協(xié)同仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 局部多點支撐抑振分析
    4.1 引言
    4.2 刀具—工件—支撐頭建模
        4.2.1 平頭銑刀銑削力建模
        4.2.2 局部多點支撐結(jié)構(gòu)
        4.2.3 刀具—工件—支撐模型
    4.3 有限單元法
    4.4 錘擊頻響實驗
    4.5 本章小結(jié)
第五章 雙機器人鏡像銑削平臺與加工實驗
    5.1 引言
    5.2 雙機器人鏡像銑削平臺
        5.2.1 機械結(jié)構(gòu)組成
        5.2.2 數(shù)控系統(tǒng)組成
    5.3 等壁厚協(xié)同加工實驗
    5.4 局部多點支撐加工實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 薄板頻響
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3732249