叶片型面机器人磨抛加工机理及工艺技术研究

项目名称： 叶片型面机器人磨抛加工机理及工艺技术研究

项目编号： No.51375196

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 严思杰

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目建立一套基于时变压力-温度(TVPT)混合影响的叶片型面机器人磨抛加工系统，从理论和实验两方面研究机器人砂带磨抛加工技术。结合接触运动学理论和砂带磨抛工艺，提出一种考虑曲面局部曲率约束条件问题的弧长优化方法，进而得到用于工件姿态控制的刀位点及曲面法矢量。在此基础上，以叶片的目标物理性能与制造品质要求为驱动，建立基于低摩擦导向与小接触力控制的叶片进排气边磨抛压力模型和局部狭小区域温度分布模型来表征叶片型面精度。同时，考虑磨抛加工中显著的砂带磨粒磨损影响，将传统恒压力磨抛问题转换为时变压力磨抛，建立直接表征砂带厚度变化的优化模型，并通过压力控制去除余量来实现对叶片型面的修正。最后，基于信号处理I-kaz方法，建立磨抛压力-温度混合信号与砂带磨损量之间的映射模型，实现对砂带-工件功能表面形貌的实时在线监控，最终建立和发展一整套面向叶片机器人磨抛的关键技术、理论方法和工艺方案。

中文关键词： 复杂叶片；机器人磨抛；路径规划；磨抛力；力控制

英文摘要： The proposal establishes a robot grinding and polishing system for blade surface based on the mixed effects of time-varying pressure-temperature (TVPT), and systematically studies the robot belt grinding and polishing techniques both from the theoretical

英文关键词： Complex blade；Robotic belt grinding；Path planning；Grinding force；Force control