基于自由曲面有向Voronoi区域划分算法的机器人加工刀轴低摆振路径规划

针对自由曲面刀具路径规划中,刀轴摆动带来的振动影响加工质量的问题,提出有向Voronoi区域划分算法。基于该算法实现了刀轴运动优化的复杂自由曲面的区域划分,并光顺连接区域之间和区域内部的刀具路径,得到曲面整体实际可加工的刀具路径。应用该算法与UG不同路径规划的刀轴矢量变化进行了对比实验,结果显示刀轴矢量变化均值和累计值减少了30%,方差降低了近60,从而验证了该方法的刀轴矢量变化明显小于传统的对整个加工曲面的路径规划,可减小加工过程中的机械振动和冲击,保证加工刀轴姿态的稳定性,从而提高加工精度,减小对加工设备寿命的影响。利用工业机器人完成铣削实验,进一步验证了该方法的可行性和有效性。

铜元素对FeCr合金激光熔覆层性能影响及铣削加工减振机理研究

针对大型离心式管线压缩机叶片激光熔覆修复层难加工问题,进行激光熔覆减振合金配方与修复层铣削加工一体化工艺理论研究。使用添加不同质量分数铜元素的Fe Cr合金粉料在KMN钢基体上制备激光熔覆修复层;通过扫描电镜、X射线衍射仪及能谱分析仪对修复层微观组织及物相组成进行观察分析;对修复层显微硬度进行测试;对修复层室温干摩擦情况下的耐磨性进行测试;采集修复层侧铣过程中的振动信号,分析铜元素质量分数对修复层铣削振动及表面粗糙度的影响。结果表明,铜元素的加入起到细化晶粒的作用,含铜修复层的硬度、耐磨性均优于不含铜元素的修复层;含铜修复层铣削振动有显著降低,有效避免了颤振出现。