电化学加工机器人动态性能设计与优化研究

工业机器人工作空间大、姿态灵活、可配置性高,且成本低,广泛应用于搬运、装配、喷涂和焊接等多个领域。但由于机器人末端轨迹精度不高,低速波动大,在电化学加工领域的应用很少。根据电化学加工低速、高轨迹精度特点,提出采用象限法设定电化学加工机器人工作区域,建立电化学加工机器人动力学优化函数,采用第三代非支配遗传算法NSGA-Ⅲ求解各设计参数最优Pareto解集,通过仿真和实验进行了动态性能测试验证。结果表明在设定工作区域内,电化学加工机器人直线轨迹精度可达0.073 mm,圆弧轨迹精度可达0.145 mm,低速工况下轨迹精度相比传统工业机器人提高近10倍。

激光重熔功率对不锈钢改性层性能影响研究

为研究激光功率对316L不锈钢改性层微观组织结构和耐腐蚀性能的影响,采用纳秒脉冲激光对不锈钢表面进行重熔试验。建立激光重熔不锈钢瞬态非线性温度场模型,研究过程中的温度分布及变化规律,并通过试验探究激光功率对改性层微观形貌、元素分布及耐腐蚀性等影响规律。结果表明:不锈钢表面经过激光重熔生成了一层铬和铁氧化物,基体相由α-Fe向γ-Fe转变;当激光功率为5 W时,重熔生成的改性层微观形貌最佳、耐腐蚀性能最强。在激光作用下,不锈钢的微观组织结构致密化,晶核变大、晶粒细化,不锈钢表面的Cr、Mn等元素固溶于奥氏体中,产生微观组织较为致密且耐腐蚀元素含量较多的改性层。