斯图尔特平台式工业机器人对铣削稳定性影响的研究

斯图尔特平台式工业机器人对铣削稳定性影响的研究

工业机器人的移动加工是一种具有较好的成本效益和可移植性的大型数控机床制造方法。机器人的铣削加工是广泛使用的移动加工方法之一，由于需要复杂的结构，因此涉及到机械动力学和稳定性方面的一些技术挑战。本文基于其结构动力学特性通过稳定性极限仿真计算和实验验证，研究了斯图尔特平台式六足机器人对铣削稳定性的影响。研究结果通过三个方面来体现：（1）基于六足平台位置的相关动力学的位置相关稳定性图；（2）复合运动链的交叉传递函数对铣削稳定性的影响；（3）铣削进给速度方向对机器人铣削的稳定性影响。研究结果表明，铣削进给速度方向是机器人铣削稳定性极限的重要参数。交叉传递函数在铣削稳定性方面有着显著的影响。特别是当切削的径向深度小于刀具直径的50%的情况。还发现合适的刀具能够降低铣削稳定性对机器人位置的依赖性。

本文通过仿真和实验对稳定性进行了分析讨论。得出交叉传递函数是影响稳定性的重要参数。因此可以通过交叉传递函数对稳定性进行预测。通过调整主轴转速来稳定切割深度，可以使生产率提高25%以上。本文研究有助于更充分地了解应用工业机器人铣削加工的稳定性影响，对于以后相应的控制策略提供了参考。

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

刊期：2016年1期

作者：Tunc,L T et al

编译：陈少帅