建立機器人快速制造粘土類陶瓷原型加工系統(tǒng)，針對所加工材料的特性選擇合適的刀具和機器人加工軌跡。針對軟材料的切削原理，研究針對粘土材料的機器人加工藝，找到合適的加工參數(shù)，制作滿足熔射制模技術要求的耐高溫陶瓷原型。通過對粘土坯料進行加工實驗，驗證了新工藝的可行性，同時也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如切屑粘刀，排屑不暢及精加工過程中的崩豁問題，這些都需要我們在后面的研究中繼續(xù)展開工作。
陶瓷原型加工路徑的建立。以汽車覆蓋件陶瓷原型，其最大尺寸(370*325*70)mm，成形件表而質(zhì)量要求高。因此，以汽車覆蓋件陶瓷原型為例討論陶瓷原型的加上，具有比較典型的代表性。基于UG CAM對機器人加工路徑進行規(guī)劃。使用UG時，操作者可以通過對話框進行加上參數(shù)設定與修改，包括幾何參數(shù)、刀具、方法、程序四方而。首先選取加工方式，設定相關參數(shù)后，可生成刀軌路徑。然后通過仿真檢查井優(yōu)化刀軌，生成NC代碼。最后用本實驗室開發(fā)的轉換程序NC2JBI，實現(xiàn)NC代碼到機器人的代碼轉換。
陶瓷原型加工路徑的建立。以汽車覆蓋件陶瓷原型，其最大尺寸(370*325*70)mm，成形件表而質(zhì)量要求高。因此，以汽車覆蓋件陶瓷原型為例討論陶瓷原型的加上，具有比較典型的代表性。基于UG CAM對機器人加工路徑進行規(guī)劃。使用UG時，操作者可以通過對話框進行加上參數(shù)設定與修改，包括幾何參數(shù)、刀具、方法、程序四方而。首先選取加工方式，設定相關參數(shù)后，可生成刀軌路徑。然后通過仿真檢查井優(yōu)化刀軌，生成NC代碼。最后用本實驗室開發(fā)的轉換程序NC2JBI，實現(xiàn)NC代碼到機器人的代碼轉換。
從不同方向返回測點時都存在不同的誤差;機器人軌跡中存在誤差最小的坐標軸方向，走刀時應盡量沿此方向。機器人軌跡位置精度測量的結果;最大、最小誤差的變化趨勢基本相同，但兩者相差約0.01mm;行走速度變化時，兩種誤差的變化規(guī)律基本相同，不隨行走速度變化。建立NC代碼與機器人代碼的轉換公式，考慮沿軌跡位置誤差最小的軸方向走刀并對軌跡作補償處埋，得到了可生成優(yōu)化的機器人銑削路徑代碼的算法和CAM軟件。實際加工得到用于熔射制模的陶瓷型熔射原型，滿足熔射要求，從而驗證了所開發(fā)的軟硬件以及加工技術的可行性。
工業(yè)機器人在陶瓷行業(yè)的應用，在國外已是一個較為成熟的技術。工業(yè)機器人在施釉和翻模、坯胎出模的上序中適應了不同的工件和模具。這樣，可在施釉工藝這樣一種粉塵較大、作業(yè)較復雜的工作中，取代人工作業(yè)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。在翻模、取坯作業(yè)這種體力勞動強度大，需較仔細的作業(yè)中避免人工操作易疲勞，造成功效低，易損壞毛坯的毛病。另一方而，由于機器人能“存入”許多工件的最佳施釉工作“曲線”，且每次調(diào)用只需非常簡單地將相關的程序調(diào)人機器人的“當前”操作指令中。所以，一旦工件變化時，機器人能以最快的速度適應工件，噴涂出高質(zhì)量的釉而。這是人難以達到。
工業(yè)機器人快速制造原型是正在發(fā)展的一種快速制造原型和零件的方法，但是在過去的十幾年，它的應用范圍普遍局限于石蠟、木材、塑料和輕金屬等材料。研究人員考慮縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，提高設備的功能性以及環(huán)境和諧性和產(chǎn)品質(zhì)量，己經(jīng)構筑了多種機器人快速原型系統(tǒng)。構筑了一個銑削泡末材料的快速原型系統(tǒng)機器人系統(tǒng)。構筑了而向大型制件的機器人快速原型系統(tǒng)，工作空間為4m*2m *2m，可以制作許多大型零件。構筑了基于雙機器人的快速靈活制造木制船模系統(tǒng)。發(fā)展了一個基一于工業(yè)機器人的薄壁鋁金屬成型系統(tǒng)。國內(nèi)機械科學研究總院單忠德研究員在機器人快速制造鑄型方而也做了很多工作。
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