机器人砂带磨削过程的实时仿真及可视化[外文翻译].rar

附件C：译文


机器人砂带磨削过程的实时仿真及可视化

摘要
机器人砂带磨削过程的实时仿真和可视化，对机器人编程员验证和优化选取的路径是很重要的。开发出来一种基于离散曲面元素的并有利于系统实施的新自由曲面描述法，它利用了计算机图形学中基于点绘制技术所以具有新的发展优势。通过参考本地几何信息和非均匀力分布，组成本地过程模型来计算材料的去除率。在质量检验中最终表面的磨削误差很容易评估和显示。实验表明，即使是在稳定的切削条件下的非均匀接触的仿真误差低于15％。
关键词：仿真，机器人砂带磨削，基于面元建模。

1 前言
磨削是一个利用硬磨粒从原材料中制造所需零部件的加工过程，它广泛用于加工高精度表面，处理硬而脆的材料。可是，实际上精磨材料单位去除量的成本通常比其它加工工艺高。此外，由于加工形成的表面质量与材料类型密切相关，进行廉价材料磨削实验很困难。仿真法是磨削路径潜在问题检查很好的选择。它运用现代计算机图形技术几乎可以把实际生产前的磨削过程显示在屏幕上，还提高效率和准确度。
1.1 砂带磨削工艺
砂带磨削是在20世纪60年代开始发展的高效率、低成本加工工艺。与传统砂轮磨削相比，砂带磨削工艺有一些独特的特征。其加工单元一般有一个工具电机，一个或多个接触轮，张紧轮和其他一些附属设备。由张力轮产生一定预加载力的砂带包裹住接触轮，其转动用工具电机驱动，在加工中用接触轮挤压工件。由一条分布着磨料的特殊介质有界垫层带担当切削刃切除材料。砂带磨削的常用结构如图 1所示，它可以视为是铣床使用了大量如牙齿的不规则的形状、尺寸、间隔“刀具”[1] 。由工业机器人操作这些制造单元，它们特别适合加工像水龙头和涡轮叶片这样复杂几何形状的零件。