考虑主轴-刀柄结合面特性的机器人铣削系统刀尖频响预测研究

针对机器人铣削系统刀尖频响具有位姿依赖特性,导致机器人变位姿加工时稳定性难以准确预测、加工颤振难以有效控制的问题,提出一种考虑主轴-刀柄结合面接触刚度的机器人铣削系统刀尖频响预测方法。基于欧拉拉格朗日法与吉村允孝单位面积法,分别构建了机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型,进而基于有限元主副自由度理论将机器人本体动力学模型与主轴-刀柄结合面接触刚度模型结合,构建了机器人铣削加工系统刀尖频响预测模型。开展了机器人不同位姿下刀尖频响预测验证实验,结果表明,仿真与实验得到的刀尖频响函数相比,固有频率最大误差为6.63%,对应幅值最大误差为9.80%,验证了所提出的预测模型的准确性,证明了该模型能够实现机器人任意位姿下的频响函数准确预测。

滑移线连续和平稳分布的变径车轮设计

基于轮地接触动力学理论,设计出一种适应沙壤土环境、具有内外双层紧贴刚性轮片和中部轮刺的新型变径车轮。分析了变径轮不同断面与土壤的作用机理和土壤流动滑移模型,通过对滑移线公式详细推导和数值计算,获得其滑移半径和等效轮周的变化规律,提出了以断面高度为主、倾角为辅的设计思想。建立了满足平稳和连续滑移线模型的剪切滑移交错层断面(可调轮刺)高度与倾角和变径比的函数关系。