一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110900379A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911170550.7(22)申请日2019.11.26(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人徐小虎杨泽源周壮张小俭严思杰(74)专利代理机构北京恒和顿知识产权代理有限公司11014代理人王福新(51)Int.Cl.B24B19/14(2006.01)B24B51/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法(57)摘要本发明公开了一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，包括S100：搭建机器人磨抛系统，并对机器人进行标定和运动路径规划；S200：以砂带型号、粒度和磨抛机接触轮半径为已知量，以机器人进给速度、砂带线速度和磨削力作为磨抛变量，进行正交实验，并通过机器人磨抛系统对叶片进行磨抛实验；获得磨抛叶片样本；S300：测量所述磨抛叶片样本的磨削深度、表面粗糙度及表面形貌特征，并建立考虑切入切出过磨或欠磨现象的切入、中间、切出部分材料去除率模型；S400：根据所述材料去除率模型，分析其主要影响因素，优化调整切入、切出时所述主要影响因素，并预估多组优化参数。本发明的方法，最大限度的减小的过磨和欠磨现象，提高工件表面质量与平整度。CN110900379ACN110900379A权利要求书1/2页1.一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，包括：S100：搭建机器人磨抛系统，并对机器人进行标定和运动路径规划；S200：以砂带型号、粒度和磨抛机接触轮半径为已知量，以机器人进给速度、砂带线速度和磨削力作为磨抛变量，进行正交实验，并通过机器人磨抛系统对叶片进行磨抛实验；获得磨抛叶片样本；S300：测量所述磨抛叶片样本的磨削深度、表面粗糙度及表面形貌特征，并建立考虑切入切出过磨或欠磨现象的切入、中间、切出部分材料去除率模型；S400：根据所述材料去除率模型，分析其主要影响参数，优化调整切入、切出时所述主要影响因素，并预估多组优化参数，通过实验验证，获得减小或消除切入和切出过磨或欠磨现象的机器人磨抛参数。2.根据权利要求1所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S100具体包括：S101：对机器人、磨抛机、检测装置进行布局，搭建机器人磨抛平台，在机器人末端安装力传感器，并夹持叶片，完成机器人标定；S102：对叶片进行三维重构，并规划机器人运动路径。3.根据权利要求1所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S300中，所述材料去除率模型为：其中，Qw1、Qw2、Qw3分别表示切入、中间、切出部分的材料去除率；V1、V2、V3分别表示切入、中间、切出部分材料去除体积；t1、t2、t3分别表示切入、中间、切出部分的加工时间；S1、S2、S3分别表示切入、中间、切出部分沿磨削方向的材料去除面积；hw1和hd1分别为切入部分的材料去除宽度和高度；hw2和hd2为切出部分的材料去除宽度和高度；L为试块的总宽度；b为接触轮的宽度；Vr为机器人进给速度；h表示中间部分的高度。4.根据权利要求1或3所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S300中，所述材料去除率模型建立还包括如下步骤：对材料去除率模型中切入切出的曲线部分，利用直线进行简化，得到接近实际的材料去除率模型。5.根据权利要求4所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S300中，测量采用材料去除量测量装置，其包括三轴运动平台和LVDT测量机构。6.根据权利要求1所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S400中，所述主要影响因素包括机器人进给速度、砂带线速度和/或法向磨削力。7.根据权利要求1或6所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，2CN110900379A权利要求书2/2页步骤S400中，所述优化包括如下步骤：对切入部分、中间部分和切出部分的磨削工艺参数对平均磨削深度影响进行总体评价，对每个过程参数进行平均加权，找出影响最大的工艺参数组合，然后对工艺组合进行验证，确定工艺参数。8.根据权利要求1所述的一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法，其特征在于，步骤S100中，所述机器人磨抛系统包括机器人本体、机器人控制柜、磨抛机、ATI六维力传感器、气动叶片夹持装置、上位机及机器人标定杆。3CN110900379A说明书1/6页一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法技术领域[0001]本发明属于机器人磨抛工艺技术领域，更具体地，涉及一种压气机叶片机器人砂带磨抛加工方法。背景技术[0002]随着科技的发展，航空航天、能源