壓氣機葉片是航空發(fā)動機和燃氣輪機中直接參與能量轉換的關鍵零部件,通常具有型面復雜、材料加工難、結構剛性弱等特點,屬于典型的難加工零件,其加工表面質量和幾何精度直接影響整機氣動性能與壽命。葉片經過精鑄、精鍛、冷軋或機加工后,均需對其表面進行磨拋加工,以此來保證幾何精度和表面光潔度。目前手工磨拋過程中人工定位隨機性大、葉片邊緣去除余量和磨拋接觸力難以控制;多軸數(shù)控機床磨拋裝備加工模式固定、通用性差,難以形成有效的“測量-加工”一體化。機器人砂帶磨拋加工為葉片高品質制造提供了新思路。因此,本課題圍繞壓氣機葉片機器人砂帶磨拋加工中的關鍵技術展開了系統(tǒng)性研究,具體包括:1)針對壓氣機葉片磨拋加工現(xiàn)狀,搭建機器人“加工-測量”一體化平臺,硬件系統(tǒng)包含:機器人加工硬件、標定硬件、測量硬件和力控制硬件;軟件系統(tǒng)包含:機器人控制軟件、離線編程軟件、力控制軟件、測量軟件和集成控制軟件。2)在機器人加工測量空間環(huán)境中,針對傳統(tǒng)工具和工件坐標系標定方法存在的缺陷,提出一種復雜曲面零件標定方法,精確定位機器人加工空間中設備位姿。對傳統(tǒng)手眼標定算法進行優(yōu)化,建立一種基于TCP的手眼標定模型來精確獲取機器人與掃描儀... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景、目的與意義
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內容
2 機器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)平臺搭建
    2.1 引言
    2.2 機器人砂帶磨拋加工硬件系統(tǒng)
    2.3 機器人砂帶磨拋加工軟件系統(tǒng)
    2.4 壓氣機葉片機器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)流程
    2.5 本章小結
3 機器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)標定與測量分析
    3.1 引言
    3.2 機器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)坐標系定義
    3.3 工具(磨拋機)與工件(葉片)坐標系標定與分析
    3.4 機器人手眼標定與測量技術
    3.5 機器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)標定與測量試驗分析
    3.6 本章小結
4 基于Kalman濾波的主被動力控制信息融合技術
    4.1 引言
    4.2 機器人砂帶磨拋加工過程力分析
    4.3 機器人砂帶磨拋加工過程主動力控制技術
    4.4 機器人砂帶磨拋加工過程被動力控制技術
    4.5 基于Kalman濾波的主被動力控制信息融合技術
    4.6 機器人砂帶磨拋加工過程力控制試驗與分析
    4.7 本章小結
5 機器人砂帶磨拋加工工藝優(yōu)化及性能分析
    5.1 引言
    5.2 機器人砂帶磨拋加工表面質量分析
    5.3 機器人砂帶磨拋加工磨拋力建模與分析
    5.4 機器人砂帶磨拋加工切入切出現(xiàn)象分析與優(yōu)化
    5.5 本章小結
6 壓氣機葉片機器人砂帶磨拋加工試驗驗證
    6.1 引言
    6.2 壓氣機葉片機器人砂帶磨拋加工技術
    6.3 壓氣機葉片機器人砂帶磨拋加工試驗
    6.4 本章小結
7 全文總結與研究展望
    7.1 本文總結
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
附錄2 攻讀博士學位期間申請專利與軟件著作權



本文編號：3178449