整体叶盘机器人砂带磨削的轨迹规划被认为是一项有挑战的任务,因为整体叶盘具有极其复杂的特殊结构。然而,传统的轨迹规划方法未考虑到整体叶盘结构和廓形误差控制的复杂性,导致其精度和效率不够高。为解决这一问题,提出了一种新的基于廓形误差逆向补偿的自适应轨迹规划方法。首先,通过分析机器人砂带磨削加工工艺和整体叶盘结构,提出了一种廓形误差逆向补偿策略。其次,基于所提的廓形误差补偿策略,提出了一种新的步长-行距优化自适应轨迹规划方法。最后,进行了整体叶盘机器人砂带磨削仿真与实验。实验结果表明,所提的轨迹规划方法可将整体叶盘表面平均廓形误差降低33.5%,加工效率提高20.5%,叶盆和叶背的平均表面粗糙度分别减小至0.30μm和0.31μm,从而验证了所提方法的有效性和优越性。
论文创新点及主要图表
1) 将廓形误差逆向补偿策略应用于整体叶盘加工;
2) 提出了一种新的整体叶盘机器人磨削轨迹规划方法;
3) 所提轨迹规划方法通过了仿真与实验的双重验证;
4) 整体叶盘的廓形误差和加工效率极大提高。
图1 整体叶盘廓形误差产生过程示意图
图2 整体叶盘机器人砂带磨削过程中廓形误差的定义与计算
图3 走刀步长计算示意图
图4 廓形误差影响的凸面残留高度计算示意图
图5 采用现有方法(a)和所提方法(b)磨削整体叶盘叶片型面的CMM测量廓形
图6 采用现有方法(a)和所提方法;(b)磨削整体叶盘叶片的线轮廓误差
论文基本信息
Guijian Xiao, Shulin Chen, Kangkang Song, Xuetao Liu, Yun Huang. A novel trajectory planning method based on reverse compensation of profile error for robotic belt grinding of blisk[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2022, 84:508-521.
陈树林,重庆大学机械与运载工程学院机械工程专业硕士研究生,主要从事复杂曲面机器人砂带磨削轨迹规划研究。已发表论文3篇,参与国家和省部级项目2项。
成果列表如下:
[1] Guijian Xiao, Shulin Chen, Kangkang Song, Xuetao Liu, Yun Huang. A novel trajectory planning method based on reverse compensation of profile error for robotic belt grinding of blisk[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2022, 84:508-521.
[2] 肖贵坚, 陈树林, 李少川, 陈本强, 卓晓琴, 黄云. 磨粒磨损对砂带磨削TC17表面完整性的影响研究[J].航空制造技术, 2022, 65(04):26-33.
[3] 李飞, 陈树林, 崔庞博, 吴昕, 肖贵坚. 整体叶盘机器人砂带磨削轨迹优化及其实验[J].金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(01):23-29.
论文原文:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1526612522007150?via%3Dihub=