六轴联动叶片砂带抛磨中接触轮姿态的确定 被引量：10

1

作者 石璟 张秋菊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第2期196-200,共5页

对六轴联动数控砂带抛磨机床在叶片自由形面加工过程中接触轮的位姿进行了研究。以加工过程中接触轮与被加工曲面法向接触为出发点,提出了针对接触轮在加工过程中位姿的定义方法。分析了接触轮母线形式对被加工区面适应能力的影响。为... 对六轴联动数控砂带抛磨机床在叶片自由形面加工过程中接触轮的位姿进行了研究。以加工过程中接触轮与被加工曲面法向接触为出发点,提出了针对接触轮在加工过程中位姿的定义方法。分析了接触轮母线形式对被加工区面适应能力的影响。为避免加工过程中干涉,基于接触轮旋转自由度的有效空间,提出了避免干涉的方法。以切削带宽最大为目标,提出了接触轮第六自由度的控制原则;并对接触轮的位姿控制参数进行了仿真验证。 展开更多

关键词 数控砂带抛磨 叶片曲面抛磨 刀具姿态 叶片加工

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应用正交试验法探讨砂带抛磨齿轮新工艺

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作者 金振林 王春福 《燕山大学学报》 CAS 1995年第2期112-116,共5页

砂带抛磨齿轮是齿轮加工的新工艺本文介绍了砂带抛磨齿轮的方法．并采用正交试验法．对该齿轮加工方法进行了探讨试验．为进一步研究奠定了基础．

关键词 砂带抛磨 齿轮 正交试验

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狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法

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作者 李伟刚 魏锦辉 +3 位作者 王阳 赵吉宾 李论 朱光 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期561-568,共8页

提出一种航空狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法,以提高加工振动稳定性以及加工工件的表面质量。首先,通过建立航空薄壁件机器人磨抛动力学模型,分析影响振动稳定性的关键工艺参数;其次,通过增加阻尼的方式对传统砂带机进行改进... 提出一种航空狭窄空间薄壁件机器人砂带磨抛振动抑制方法,以提高加工振动稳定性以及加工工件的表面质量。首先,通过建立航空薄壁件机器人磨抛动力学模型,分析影响振动稳定性的关键工艺参数;其次,通过增加阻尼的方式对传统砂带机进行改进,采用被动振动控制的方法对机器人砂带磨抛过程中的振动进行抑制;最后,设计正交试验进行磨抛参数优化,并对优化后砂带机的抑振效果进行验证。通过对实验采集的振动信号进行分析可知,优化后的抑振砂带机相较于传统砂带机振幅降低约38.8%,其加工后的叶轮叶片表面粗糙度Ra降至0.4μm以下。实验结果表明:抑振砂带机可达性良好,且在加工薄壁件时能显著抑制机器人砂带磨抛过程中的振动;采用抑振砂带机磨抛时,适当降低砂带线速度和进给速度、采用接口较软的砂带可以进一步抑制磨抛过程中的振动。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 振动抑制 薄壁件 参数优化 整体叶轮

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基于EWOA-LSSVR的机器人磨抛接触力预测模型

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作者 张诗涵 魏锦辉 +3 位作者 王阳 朱光 李论 刘殿海 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期551-560,共10页

为确定航空发动机叶片机器人磨抛过程中材料去除深度与工艺参数之间的关系,获得加工所需的工艺参数,实现叶片表面材料的定点定量去除,建立叶片机器人磨抛加工系统,将各工艺参数考虑在内进行多组正交实验;利用实验数据建立基于最小二乘... 为确定航空发动机叶片机器人磨抛过程中材料去除深度与工艺参数之间的关系,获得加工所需的工艺参数,实现叶片表面材料的定点定量去除,建立叶片机器人磨抛加工系统,将各工艺参数考虑在内进行多组正交实验;利用实验数据建立基于最小二乘支持向量回归机(least squares support vector regression,LSSVR)模型,利用增强型鲸鱼优化算法(enhanced whale optimization algorithm,EWOA)提高算法精度、寻优能力和避免陷入局部最优并对LSSVR的超参数进行优化;对比标准鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法预测模型的结果,并利用模型预测的工艺参数进行实验验证。结果表明:EWOA-LSSVR预测模型的决定系数R为96.031%,平均绝对误差RMAE为0.012128 mm,相较于WOA-LSSVR和PSO-LSSVR模型具有更好的拟合度;且验证实验结果证明EWOA-LSSVR预测模型具有较好的预测准确性,并可为叶片表面材料的定点定量去除提供可靠依据。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 工艺参数 机器学习 最小二乘支持向量回归机 增强型鲸鱼优化算法

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复杂曲面机器人砂带磨抛材料去除深度预测模型及试验研究

5

作者 蔡鸣 朱光 +3 位作者 李论 赵吉宾 王奔 王正佳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第18期100-107,共8页

针对复杂曲面零件的磨抛过程中曲率半径对机器人砂带磨抛加工中型面精度的影响,开展基于多曲率半径镍基高温合金的机器人磨抛加工试验研究。主要探究不同曲率半径的试验件的磨抛加工性,对不同曲率半径的镍基高温合金试验件进行砂带磨抛... 针对复杂曲面零件的磨抛过程中曲率半径对机器人砂带磨抛加工中型面精度的影响,开展基于多曲率半径镍基高温合金的机器人磨抛加工试验研究。主要探究不同曲率半径的试验件的磨抛加工性,对不同曲率半径的镍基高温合金试验件进行砂带磨抛加工设置相应的砂带粒度和磨抛工艺参数,采集试验件的材料去除深度,并对试验结果进行研究分析。试验结果表明,曲率半径的变化对材料去除深度存在着一定的影响,在曲率半径由大到小的变化中,材料去除深度也随之增加,即材料去除深度与曲率半径呈负相关关系。基于多元非线性回归模型提出关于砂带粒度、进给速度、接触力、工件曲率半径等影响因素的机器人砂带磨抛材料去除深度预测模型,模型的平均预测误差为1.45μm,准确率达到91.04%,预测误差区间为–5.34~4.57μm,并对预测模型进行显著性检验,表明该预测模型可为实际机器人砂带磨抛加工前期工艺参数设计提供重要的理论支持。 展开更多

关键词 复杂曲面 砂带磨抛 曲率半径 摩抛接触力 材料去除深度

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叶片机器人砂带磨抛点云匹配算法优化 被引量：7

6

作者 陈巍 严思杰 +1 位作者 张家军 张海洋 《机电工程》 CAS 2014年第6期711-715,共5页

为解决机器人磨抛路径中工件坐标系难以计算的问题及校正工件装夹误差,将三维点云配准技术应用到叶片机器人砂带磨抛系统中。由三维激光扫描仪扫描工件型面获得工件点云,采用基于主成分分析(PCA)的全局配准算法和改进的迭代最近点(ICP)... 为解决机器人磨抛路径中工件坐标系难以计算的问题及校正工件装夹误差,将三维点云配准技术应用到叶片机器人砂带磨抛系统中。由三维激光扫描仪扫描工件型面获得工件点云,采用基于主成分分析(PCA)的全局配准算法和改进的迭代最近点(ICP)算法完成了扫描点云和工件模型离散点云间以及不同工件扫描点云间的匹配,以获取工件坐标系和校正工件装夹误差。相关仿真和试验结果表明,优化后的算法在匹配速度与精度上有了长足改进,且加工后产品精度和质量都能满足实际加工要求。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 点云匹配 主成分分析 迭代最近点

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基于PSO-LSSVR的机器人磨抛材料去除模型 被引量：2

7

作者 蔡鸣 朱光 +2 位作者 李论 赵吉宾 王奔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期174-177,182,共5页

为了建立磨抛工艺参数与材料去除深度的关系,建立一种基于最小二乘法支持向量回归机(LSSVR)的材料去除深度预测模型,并引入粒子群优化(PSO)算法来优化LSSVR的超参数,可提高LSSVR模型的预测准确性和全局优寻能力。搭建叶片机器人砂带磨... 为了建立磨抛工艺参数与材料去除深度的关系,建立一种基于最小二乘法支持向量回归机(LSSVR)的材料去除深度预测模型,并引入粒子群优化(PSO)算法来优化LSSVR的超参数,可提高LSSVR模型的预测准确性和全局优寻能力。搭建叶片机器人砂带磨抛实验平台,设计并进行多工艺参数实验,考虑工艺参数:砂带粒度、砂带转速、进给速度、接触力和叶片表面曲率半径,获得叶片表面的材料去除深度,最终利用实验数据建立了PSO-LSSVR叶片材料去除深度预测模型。结果表明,PSO-LSSVR模型的预测准确率为95.37%,平均预测误差为0.003463,说明PSO-LSSVR模型具有较高的预测精度,并结合实际加工情况进行实验验证可行性,证明PSO-LSSVR模型可以有效合理地建立工艺参数与材料去除深度的关系。 展开更多

关键词 机器人砂带磨抛 预测模型 工艺参数 最小二乘法支持向量回归机 粒子群算法

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面向复杂曲面的机器人砂带磨抛路径规划及后处理研究 被引量：6

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作者 毛洋洋 赵欢 +1 位作者 韩世博 丁汉 《机电工程》 CAS 2017年第8期829-834,共6页

针对机器人砂带磨抛复杂曲面叶片问题,对叶片内外型面和进排气边的磨抛路径规划及后处理技术进行了研究,对复杂曲面叶片的机器人砂带磨抛路径规划的计算效率及加工效率进行了分析,提出了一种将基于等残留高度法的笛卡尔空间计算的磨抛... 针对机器人砂带磨抛复杂曲面叶片问题,对叶片内外型面和进排气边的磨抛路径规划及后处理技术进行了研究,对复杂曲面叶片的机器人砂带磨抛路径规划的计算效率及加工效率进行了分析,提出了一种将基于等残留高度法的笛卡尔空间计算的磨抛行距转化为参数域空间的磨抛行距的方法,并将机器人砂带磨抛复杂曲面叶片接触轮的中心坐标位置、支撑轴矢量以及轴线矢量数据后处理为机器人的位姿信息,利用机器人砂带磨抛系统装备实验平台对复杂曲面叶片进行了实际的加工实验。研究结果表明:所提出的刀路规划和后处理技术能够有效地解决机器人砂带磨抛复杂曲面叶片的问题,具有加工路径总长短以及路径条数少的特点,计算简单、加工效率高、加工表面质量好。 展开更多

关键词 刀路规划 后处理 机器人砂带磨抛 复杂曲面

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叶片砂带磨抛装置关键零件的结构优化设计 被引量：2

9

作者 冯喜涛 孙志宏 +2 位作者 陈坤 王力 张亚伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第11期144-152,共9页

针对叶片砂带磨抛装置的关键零件——机架和主动柔顺装置支架,以关键零件的静动态特性为优化目标,结合拓扑优化和多目标优化进行了结构优化设计。首先,根据磨抛装置各机构的安装需求初步设计机架模型,利用拓扑优化的轻量化特性设计改良... 针对叶片砂带磨抛装置的关键零件——机架和主动柔顺装置支架,以关键零件的静动态特性为优化目标,结合拓扑优化和多目标优化进行了结构优化设计。首先,根据磨抛装置各机构的安装需求初步设计机架模型,利用拓扑优化的轻量化特性设计改良的机架结构;然后,将磨抛装置关键零件的装配体作为优化对象,结合均匀设计法、灵敏度分析和响应面法建立其静动态特性与对其有显著影响的结构特征之间的二阶响应面模型;最后,以关键零件的静动态特性为优化目标,基于二阶响应面模型和NSGA-II(算法),对磨抛装置机架和主动柔顺装置支架的结构参数进行多目标优化。结果表明,拓扑优化可以获得磨抛装置较好的机架设计结构,多目标优化可进一步优化磨抛装置关键零件的结构特征,减少磨抛装置后续的优化迭代过程。 展开更多

关键词 叶片砂带磨抛装置 结构优化设计 拓扑优化 多目标优化

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航空发动机铣削叶片抛磨技术研究现状及其发展趋势 被引量：2

10

作者 李秀红 王嘉明 +1 位作者 李文辉 王兴富 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第12期2132-2143,共12页

叶片是航空发动机的核心部件,其苛刻的工况对其加工精度和表面完整性提出了更高要求。针对铣削叶片现有成性技术,阐述了叶片典型结构及抛磨前的表面状态,归纳了叶片抛磨技术关键共性难点。以表面完整性为评价指标,从手工抛磨、砂轮抛磨... 叶片是航空发动机的核心部件,其苛刻的工况对其加工精度和表面完整性提出了更高要求。针对铣削叶片现有成性技术,阐述了叶片典型结构及抛磨前的表面状态,归纳了叶片抛磨技术关键共性难点。以表面完整性为评价指标,从手工抛磨、砂轮抛磨、砂带抛磨、磨粒流抛磨、柔性工具抛磨、磁力辅助抛磨、滚磨光整加工等方面介绍了航空发动机叶片抛磨的国内外研究进展,对比了各种抛磨技术的优缺点及适用范围。 展开更多

关键词 叶片抛磨 砂轮抛磨 砂带抛磨 磨粒流抛磨 柔性工具抛磨 磁力辅助抛磨 滚磨光整加工

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机器人柔性砂带磨削加工力控制研究与应用 被引量：8

11

作者 唐洋洋 丁金华 +3 位作者 王嘉循 高腾 李明颖 王德权 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第5期97-102,106,共7页

为了实现柔性加工复杂曲面工件,设计了一种机器人柔性砂带磨削力控制系统。该系统不仅可以兼顾灵活变换机器人的位姿,而且又根据砂带磨抛机加工效率高的特点,比传统磨床更具柔性,更能适应加工复杂曲面工件。磨抛机既能使砂带柔性张紧和... 为了实现柔性加工复杂曲面工件,设计了一种机器人柔性砂带磨削力控制系统。该系统不仅可以兼顾灵活变换机器人的位姿,而且又根据砂带磨抛机加工效率高的特点,比传统磨床更具柔性,更能适应加工复杂曲面工件。磨抛机既能使砂带柔性张紧和快速地调偏,还能实现被动力控制。机器人末端通过安装的六维力传感器,实现机器人的主动力控制。将这两种力控制技术有效结合起来,组成了机器人柔性砂带磨削力控制系统,能够更好地实现磨削过程中的磨削力控制。最后,该机器人柔性磨削力控制系统对钛合金试块和航空复杂曲面叶片进行加工实验,结果都表明工件的表面加工一致性好,而且其表面质量完全满足加工工艺要求,证明了该机器人柔性砂带磨削加工力控制系统的实用性和有效性。 展开更多

关键词 机器人 砂带磨抛机 主动力控制 被动力控制 复杂曲面

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六轴四联动数控系统曲面加工可行性分析 被引量：1

12

作者 吴广领 张秋菊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第8期1329-1333,共5页

对用六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统的可行性进行研究。首先运用D-H法对各轴运动变量进行求解并探讨C轴运动变量求解方法。分别对机床各轴作为随动轴引起的误差进行计算,分析和评估。确定了随动轴和联动轴配合运动方案。对六... 对用六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统的可行性进行研究。首先运用D-H法对各轴运动变量进行求解并探讨C轴运动变量求解方法。分别对机床各轴作为随动轴引起的误差进行计算,分析和评估。确定了随动轴和联动轴配合运动方案。对六轴四联动数控砂带抛磨机床产生的加工误差进行了处理。最后运用间接法比较加工效率在误差处理前后的变化程度。结论证实在加工效率允许范围内用六轴四联动数控系统代替六轴联动数控系统抛磨曲面是可行的。 展开更多

关键词 六轴四联动数控砂带抛磨 汽轮机叶片 随动轴 加工误差

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