铝轮毂表面自动抛光系统的研制

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1、铝轮毂表面自动抛光系统的研制摘要提高抛光质量，应对铝轮毂轮毂表面抛光技术工人的不足，提出了一种基于教学回放方法的分层自动抛光系统。多轴刀具位置数据（CL数据）的生成与教学方法。首先，螺旋刀具路径和灵活的抛光工具用高质量、高效率的方法，将初始不规则数据处理成连续抛光CL数据。影响抛光质量的重要因素，即在多轴CL数据的插补周期计算的基础上恒定去除率。从抛光实验表明，自动机械抛光比手工抛光质量较好且稳定。介绍表面抛光是电镀前的枢纽的一个重要步骤，这需要0.4µ米甚至更小的表面粗糙度Ra。几乎所有的轮毂生产企业依靠谁都灵巧力控制

2、和熟练的轨迹控制研磨工具如图1所示的能力熟练工人。然而，抛光过程产生的粉尘和噪声对人体健康不利。它所要求的高劳动强度使它成为一项累人的工作。此外，抛光过程需要特殊的技能，只能由经验丰富的大师传授。对于轮毂的大量生产，迫切需要自动表面抛光目前，工业机器人主要用于自动抛光的研究。主要目标是提高时间效率和表面质量。努力一直集中在抛光力控制，抛光端执行器的实现，以及路径生成等领域。在裁判。为了保持表面质量，人们一直试图保持恒定的抛光力。参考文献。描述使用被动装置，以减少抛光过程中的接触力的变化所造成的小定位和定位误差的抛光机器人

3、。在裁判。描述了基于CAD模型或CAM数据的抛光刀具轨迹生成。然而，成本高，效率低，防止机器人抛光，满足生产要求，实现轮毂表面的自动抛光。这项工作的目的是开发一个自动的表面抛光系统，以解决在手动抛光模式的问题，获得多轴刀具位置数据（CL数据）与教学方法和处理的数据，以产生连续抛光CL数据。插补周期作为影响抛光质量的重要因素，采用恒定去除率约束法计算。最后，抛光表面没有CAD模型的工件来实现通过控制与多轴CL数据的磨具姿势。预计抛光时间缩短。通过实际抛光实验验证了自动抛光系统。由熟练工人打磨的轮毂表面2.自动表面抛光系统2

4、.1轴抛光图2显示了表面旋转的轮毂表面自动抛光系统。自动抛光机有四个轴，每个轴由步进电机驱动。对于抛光轮在直角坐标系中，存在着线性运动在x方向的摆动在XZ平面。工作台带动工件旋转，在XY平面上做升降运动。图2轮毂表面自动表面抛光系统2.2轮毂表面抛光控制策略随着定制要求的提高，轮毂表面形状越来越多样化。在实际轮毂抛光中，需要一个抛光系统能够适应各种表面形状的轮毂，而没有轮毂CAD模型即可进行抛光，而且抛光系统应具有操作步骤简单、抛光质量和效率高的特点。教学回放方法，即加工前的测量[12]可以用来满足这种多样化的要求。它采

5、用适当的测量方法进行工件表面轮廓的数字采集，以一定的格式存储在数据文件中的工件的离散点信息，然后，处理存储的数据，以建立一个完整的数据库描述实体模型的几何体。这个数据库可以直接用于加工，或存储，然后转移到其他机器工具的使用，复制的实体模型相同的可加工批量。基于示教再现原理的自动轮毂表面抛光控制系统如图3所示。该系统采用分级控制和上下位机模式。上位机（PC机）负责数据处理和人机交互，下位机（微控制器单元）负责数据采集和运动控制。上、下计算机交换数据通过RS232接口（推荐标准232）。图3控制系统原理图2.3刀具路径规划在

6、用机器抛光，以获得高的表面质量和抛光效率高，在抛光轮的基本轨迹中采用了图4所示的螺旋路径。多轴CL数据，运动机构带动抛光轮直线移动在一个给定的进给速度和不断调整的抛光轮的姿势根据轮毂表面的切线方向，抛光轮的轴线是平行或夹角对轮毂表面的切线方向而工作台旋转。图4抛光刀具轨迹3.多轴CL数据生成在本节中，使用轮毂表面抛光生成多轴CL数据的方法。多轴发光数据是由X轴位移X、Z轴位移Z方向角θ的抛光轮和插补周期T3.1多轴CL数据采集集线器的表面曲线被分散到若干采集点。如图5所示，Pi-1，PI和PI+1是相邻的三个采集点。为了

7、获得准确的曲线信息，更多的采集点时，采样曲率较大。当一个给定的点皮被收购，在每个轴的运动控制手动教学。抛光轮调整以接触轮毂表面。如图5所示，抛光轮的轴线必须与接触点曲线的切线方向平行或形成一个角度。砂带与表面接触，以便在抛光轮中产生1毫米到2毫米的弹性变形以产生抛光力。接触方式是表面接触。在这里，手动观察，以决定是否在接触姿势的要求是满意的。图5接触造成的抛光轮与轮毂表面，其中Pi-1，PI和PI+1是相邻的三个采集点，对抛光轮的轴线形成一个角度，θAA′与接触点的曲线切线方向点P在数据采集过程中，下位机将采集到的数据传

8、输到PC机的每一个定义的采集周期。这些数据是在每个轴的运动到达采集点时驱动步进电机的脉冲数。抛光轮的接触姿态数据存储在PC机的Access数据库中。多轴CL数据的存储格式如表1所示。在抛光过程中，表1中的CL数据被逐行读出，并且每个轴被驱动以精确地运行到相应的采集点。注：X是沿X轴的位移；Z是沿z轴的位移；θ的抛光轮