机器人铣削去毛刺加工效率优化研究.pdf
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1、187自动化与控制机器人铣削去毛刺加工效率优化研究傅净之(福建省金瑞高科有限公司,三明35330 0)摘要:基于企业铣削产品的加工需求,需有效提高机器人铣削去毛刺的加工效率。结合自动化理念建立机器人铣削去毛刺加工效率提升系统,以机器人参数化分析算法为内核算法,参考实际生产需求进行铣削机器人的结构设计和数字化自动控制系统的构建,并通过对比试验验证该方法的有效性。研究表明,应用机器人铣削去毛刺加工效率的优化方法后,铣削毛刺的高度相较于改善前有明显提升。关键词:机器人;铣削去毛刺;加工效率Research on Optimization of Burr Removal Efficiency in R
2、obot MillingFU Zhengzhi(Fujian Jinrui High-tech Co.,Ltd.,Sanming 353300)Abstract:Based on the processing requirements of milling products in enterprises,it is necessary to effectively improve theprocessing efficiency of robot milling to remove burrs.Based on the concept of automation,this paper esta
3、blishes a robot millingdeburring processing efficiency improvement system.The robot parametric analysis algorithm is taken as the core algorithm,andthe structure design of the milling robot and the construction of the digital automatic control system are carried out with referenceto the actual produ
4、ction demand.The effectiveness of this method is verified by comparative experiments.The research shows thatthe height of burrs in milling is obviously improved after the optimization method of burr removal by robot milling is applied.Keywords:robots;milling to remove burrs;processing efficiency工业4.
5、0 时代,工业机器人的应用在数字化加工中不仅可以有效提高加工效率,还可以有效降低人力成本。从应用现状来看,工业机器人的数量逐渐递增,并且分布于各行各业。铣削作业在精密仪器及汽车行业具有重要应用。如何消除铣削作业中产生的毛刺,受到社会各界的普遍关注。目前,对于工件的打磨仍以人工加工为主,机器人加持铣刀进行工件加工,并结合自动化系统进行智能化控制。对于铣削毛刺的加工优化,由于缺少相关理论支持,自动化加工机器人的实际加工过程存在一定瑕疵,且加工效率较低,无法满足企业的批量生产需求。1铣削去毛刺加工理论基础1.1机器人铣削毛刺产生因素工业生产中,最容易产生毛刺的位置就是压铸件制造中的浇冒口、合模线等处
6、,且毛刺的分布存在不规律性2 。因此,针对不同位置的毛刺加工需要结合对应的加工方式。去毛刺加工方式,如图1所示。图1(a)为棱角位置的毛刺分布,该部分的毛刺去除一般以倒角形式进行,此时刀具与加工面之间有一定夹角。对于压铸件的毛刺加工,其合模线处于非棱角处。若毛刺出现于合模线位置,则在加工过程中需要保持加工刀具与加工表面平行,如图1(b)所示。从形成原理来看,铣削加工中形成的毛刺是工件受到应力作用出现的塑性变形。机器人在实际铣削加工中还会受其他因素影响产生毛刺,从而直接影响加工件的表面质量3。毛刺加工件(a)棱角位置的毛刺图1去毛刺加工方式例如,工件加工方式及加工材料等均会导致毛刺的产生,影响加
7、工件的产出质量。此外,一些波动因素也会使加工件出现毛刺,较为常见的就是铣削参数、刀具振动、加工切削热等,如图2 所示。1.2机器人铣削过程毛刺参数分析与人工铣削不同,机器人铣削过程中如果未选择合适的切削条件,会使铣削刀具出现振动,而且在加工中难以及时发现系统误差,容易导致加工面出现较大毛刺4-5。毛刺多出现在微铣削过程中,分析最小切削厚度的产生,可以得到产生毛刺的切削高度临界点。当小于该切削厚度后,便不会出现铣削屑,而是出现毛刺。毛刺形状可以用于评估负剪切角及相关工艺参数,并可以评估出毛刺高度。铣削加工的角度由加工连续性决定,该出口角度也可以确定最终的毛刺铣刀(b)合模线位置的毛刺毛刺加工件铣
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