基于刚度分析的机器人铣削加工刀具角度优化

摘要

为提高多轴机器人铣削的加工精度,提出一种新型的刀具方向角优化方法.该方法综合考虑了串联机构的固有特性及其与机器人刚度的关系,从而在生成精加工刀具方向角时选择最佳的机器人姿势.由于在不改变刀具轨迹的情况下,通过优化选择刀具的方向角来减少加工误差,该优化方法无需修改原始刀具轨迹以便补偿预测偏差.在多轴铣削机器人系统上的实验结果验证了该方法的有效性.研究结果表明,该方法能够加工出具有精细表面的三维形状,并减少了由于刀具向机器人刚度最低方向位移所引起的偏差.相比基于体积刚度性能指标的刀具方向角优化方法,RMS误差减少了0.05 mm.