一种轻量化五轴全并联加工机器人研发与应用

摘要

航空结构件、涡轮叶片等具有空间自由曲面特征的复杂零件是国防、航空航天、能源等领域装备的核心零件,通常具有材料去除率大、尺寸精度和表面质量要求高的特点。传统的串联式五轴加工中心在加工此类零件过程中会面临刀具过极点自动回转和驱动轴动态响应速率不匹配两个问题。针对上述问题,从加工装备构型角度出发,充分利用并联机器人在结构紧凑性、刚度、运动灵活性、动态响应速率等方面的优势,开发了兼具姿态耦合运动和驱动轴动态响应速率匹配特点的轻量化五轴全并联加工机器人,并开展了其优化设计、运动控制、精度保证等关键技术研究,实现了复杂曲面零件的高效高质量加工,最后在航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司进行应用验证。