基于刀-工接触区解析式的机器人铣削系统铣削力预测

摘要

在机器人铣削加工过程中,由于复杂的工件几何表面以及机器人位姿的变化,导致刀具-工件的接触区不断变化,从而影响铣削力的大小。因此,提出一种机器人铣削系统铣削力预测方法。通过定义机器人铣削系统的瞬时刀具坐标系和瞬时进给坐标系,参数化描述球头铣刀切削刃位置以及与待加工工件之间的位姿关系,建立接触区域模型来判断切削刃的状态,进而建立机器人铣削力的预测模型。最后,通过将模型预测结果与实验结果对比,铣削力预测误差在15%以内,验证了所提出方法的有效性。

关键词

机器人铣削 / 刀工接触区 / 球头铣刀 / 铣削力模型

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51805380;51875415); 数字制造装备与技术国家重点实验室开放基金(DMETKF2022019); 湖北省中央引导地方科技发展专项(2019ZYYD010)