基于雙混聯(lián)機器人的鏡像銑削系統(tǒng)運動學分析與加工路徑生成方法*

劉 祺，郭夢娜，山顯雷，田文杰，馬 躍，李 彬

（1.天津理工大學機械工程學院天津市先進機電系統(tǒng)設計與智能控制重點實驗室，天津 300384；2.天津理工大學機械工程學院機電工程國家級實驗教學示范中心，天津 300384；3. 天津大學機械工程學院機構理論與裝備設計教育部重點實驗室，天津 300072）

隨著航空航天領域的不斷發(fā)展，空間飛行器、航空器及各種精密儀器等對結構件的加工效率與精度提出更高要求。薄壁結構件因其質(zhì)量輕、結構緊湊等特點被廣泛應用在航空航天領域中，其中大型薄壁結構件相比于拼接而成的小尺寸結構件可大幅縮短焊縫長度，有效提高結構的可靠性與運載能力[1]。

大型薄壁結構件加工方法有化學銑削和機械銑削兩種[2]。其中，化學銑削又稱為化學腐蝕，該方法先將工件表面需要保留的部位涂抹防護層，然后將待加工表面浸泡暴露于化學試劑中進行腐蝕，進而改變零件的形狀與尺寸[3]。化學銑削方法的加工精度與生產(chǎn)效率較低，且在加工過程中產(chǎn)生大量廢棄化學試劑，不符合綠色高效的加工要求[4]。因此，機械銑削成為當前加工薄壁結構件的主要方法，常用的加工裝備可分為大型機床和機器人移動工作站兩類。采用大型機床加工大型結構件具有工作空間大、幾何精度高等優(yōu)點，但其造價昂貴、占地面積大且無法進行現(xiàn)場加工[5]。機器人移動工作站以串聯(lián)或混聯(lián)機器人為核心，配有長行程導軌或全向移動平臺，可實現(xiàn)大范圍移動，有利于大型結構件的現(xiàn)場快速布置與加工[6]。……