斯圖爾特平臺式工業機器人對銑削穩定性影響的研究

斯圖爾特平臺式工業機器人對銑削穩定性影響的研究

工業機器人的移動加工是一種具有較好的成本效益和可移植性的大型數控機床制造方法。機器人的銑削加工是廣泛使用的移動加工方法之一，由于需要復雜的結構，因此涉及到機械動力學和穩定性方面的一些技術挑戰。本文基于其結構動力學特性通過穩定性極限仿真計算和實驗驗證，研究了斯圖爾特平臺式六足機器人對銑削穩定性的影響。研究結果通過三個方面來體現：（1）基于六足平臺位置的相關動力學的位置相關穩定性圖；（2）復合運動鏈的交叉傳遞函數對銑削穩定性的影響；（3）銑削進給速度方向對機器人銑削的穩定性影響。研究結果表明，銑削進給速度方向是機器人銑削穩定性極限的重要參數。交叉傳遞函數在銑削穩定性方面有著顯著的影響。特別是當切削的徑向深度小于刀具直徑的50%的情況。還發現合適的刀具能夠降低銑削穩定性對機器人位置的依賴性。

本文通過仿真和實驗對穩定性進行了分析討論。得出交叉傳遞函數是影響穩定性的重要參數。因此可以通過交叉傳遞函數對穩定性進行預測。通過調整主軸轉速來穩定切割深度，可以使生產率提高25%以上。本文研究有助于更充分地了解應用工業機器人銑削加工的穩定性影響，對于以后相應的控制策略提供了參考。

刊名：The International Journal of Advanced Manufacturing Technology（英）

刊期：2016年1期

作者：Tunc,L T et al

編譯：陳少帥