摘要 机器人轻型加工任务正成为弥补人力资源短缺的重要问题。为了提高制造过程的质量、安全性和整体性能,需要对加工操作过程中的力和扭矩进行建模以估计。同时,还开发了数字模型,可以检测故障情况、节省能源和时间并优化实际制造过程。数字孪生就是其中之一,它使用离线和在线数据来模拟物理制造过程。但是,通过开发更精确的数学模型可以进一步提高数字孪生的赋能,从而可以实时模拟物理加工过程。因此,本文提出了一种机器人轻型加工任务的力学公式,以赋能数字孪生。本文采用广义脉冲模型来分析结合线性和角运动的轻型加工任务。为了实现基于脉冲模型的方法,引入了有效质量和有效惯性的概念来反映环境的动态,这取决于材料的硬度和加工任务的工艺参数(进给率和速度(rpm)等)。此外,还考虑了有效质量/有效惯性和最短任务完成时间来计算最佳进给率。此外,还进行了模拟以选择线速度和角速度的可行方向以及轻加工任务的最佳非奇异工作空间。最后,通过执行钻孔和铣削任务,通过定量比较模拟和实验结果来验证所提出的方法。使用 6-DOF 通用机器人 (UR 5e) 进行模拟和实验,以证实所提出的算法对轻加工任务的有效性。所开发的方法无疑将为轻型加工操作中的物理模拟提供数字孪生能力。
本课程的主要目标是使学生能够利用塑性和剪切原理分析传统加工过程,同时考虑速度、进给和切削深度、刀具几何形状、材料和冷却液的使用等工艺参数。 学生将能够通过基于物理定律的模型分析传统加工的机械和热方面。 他们还将了解刀具磨损的类型及其对工艺性能的影响以及克服这些问题的技术。 课程内容: 切削刀具的几何形状:不同参考系统中的车削、铣削和钻削;单点刀具、钻头和铣刀的切屑形成机制;断屑器;切削力的估算:理论和实验测定;斜切削:切屑流的方向,斜切削的 Merchant 解决方案;加工中的发热源,切削温度的测量和建模,切削液及其特性;切削刀具:基本特性和各种刀具材料,刀具磨损和失效的机制;加工过程的经济学;加工中的振动和颤动及其补救措施;表面粗糙度和表面完整性,用于评估表面完整性的特征;磨削:切屑形成机制;力和比能的建模;温度测量和热建模;以及机械加工、磨削中残余应力的评估;测量仪器和技术。推荐书籍:《金属切削:理论与实践》,A Bhattacharyya 著,New central book agency 出版,2010 年《金属切削原理》,MC Saw 著,牛津大学出版社出版,2002 年《机械加工与机床》,AB Chattopadhyay 著,Wiley India 出版,2011 年《机械加工与机床基础》,Boothryd 和 Knight 著,第 2 版,Markel Dekker Inc 出版,1989 年《机械加工过程基础:传统和非传统》,Hassan Abdel-Gawad El-Hofy 著,CRC Press 出版,2006 年。《制造过程》,JP Kaushish 著,PHI Learning 出版,2010 年《制造过程 1:切削》,Fritz Klocke 著,Aaron Kuchle Springer 出版,2011 年
正如标题所暗示的,旋转部件需要各种不同的加工操作,例如铣削、车削、钻孔和攻丝。 Hermle 铣车加工中心提供这些多任务处理功能,并可大大减少设置。车削复杂且有时难以接近的轮廓以及铣削燕尾槽或杉树槽,再加上难以切割的材料,例如钛合金(冷段)或镍基超级合金(热段),是加工过程面临的主要挑战。
●使用激光(KR1358332)的金属表面抛光方法●使用波纹管(KR1425410)激光加工设备●激光光头(KR1469645)●激光加工的光头(KR1517602)
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分别加工这些材料需要多个零件设置(一种用于工具钢,一种用于铜合金)和其他EDM操作的单独燃烧的电极。这种方法增加了电极制造和EDM的加工时间,这会导致更高的制造成本。此外,所有这些附加的工作都可能导致两个细节与模具完全不匹配,从而导致不匹配或不耐受部分,然后需要其他加工,或者可能需要对细节插入的重新制造。