论文摘要：面向复杂型面的机器人砂带磨削系统关键技术研究

机器人砂带磨削将机器人技术和精密加工技术相结合，可用于叶片、高尔夫球头等复杂型面工件的加工。该技术是当前磨削技术的新发展方向，在面向复杂型面的磨削工艺中占据着重要的地位，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。本文以面向复杂型面的机器人砂带磨削系统为研究对象，对其关键技术问题进行了研究，取得了如下进展：（1）针对自行研制的PPPRRR型机器人砂带磨削系统，提出了一套面向复杂型面磨削的工艺流程与方法。（2）针对通用磨削机器人在磨削复杂型面时存在的灵活性差、占地空间大、需要多组磨床等问题，对机器人进行结构优化研究。提出了灵活磨削点和灵活磨削空间的概念并给出了数学描述。分析了影响灵活磨削空间的因素并且提出了确定灵活磨削空间的方法。在此基础上，提出了基于粒子群算法的机器人砂带磨削系统的灵活磨削空间的优化方法。（3）为解决示教编程耗时长、精度低的问题，进行可用于离线编程的刀具轨迹规划研究。基于微分几何原理，提出了刀具轨迹生成方法和刀位计算方法。利用软件二次开发技术和数据库技术，开发了刀位分析软件，以实现刀具规划的自动化。（4）针对常用机器人离线编程平台通用性和可移植性差的问题，对砂带磨削机器人系统的坐标关系和机器人运动学特性进行了研究。开发了一套具有通用性的机器人路径规划软件。（5）对砂带磨削系统的刚度进行了实验研究。分析了影响系统刚度的主要因素，针对每一因素分别设计了实验方案。通过对实验数据进行分析，得出了砂带磨削系统刚度变化规律。这些结论将有助于改善工件磨削加工质量，实现恒力磨削。

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