机械工程学报

作者：岳晓明, 臧烁, 徐作珂, 张勤河, 张建华, 霍孟友

单位：1. 山东大学机械工程学院 济南 250061;2. 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室 济南 250061

关键词：电火花铣削加工,6自由度串联机器人,轨迹规划,伺服控制策略,三维曲面加工；

基金：国家自然科学基金(51905311)、中国博士后科学基金(2022T150383)和山东省自然科学基金(ZR2020ME163)资助项目。

针对传统电火花铣削加工所存在的灵活性不足和被加工工件尺寸受限等问题,提出了基于6自由度串联机器人的电火花铣削加工方法。基于四元数理论建立了工具电极复杂轨迹规划方法,实现了工具电极变姿态铣削加工。为了解决串联机器人无法满足电火花加工对放电间隙实时调整的快速响应要求,提出了工具电极垂直轨迹回退的伺服控制策略,实现了对加工间隙的快速调整。利用机器人的3个自由度和6个自由度分别开展了工具电极定姿态和变姿态下的电火花铣削加工实验,实验结果表明当工具电极变姿态时,加工过程中工具电极端部与工件表面发生放电,铣削加工轨迹的槽宽略大于工具电极直径,因此工具电极变姿态电火花铣削加工曲面工件时精度和效率更高。最后,在半球形工件上实现了电火花铣削加工三种复杂轨迹,验证了基于6自由度串联机器人电火花铣削加工技术的可行性和有效性,具有很大的市场应用潜力。

来源：2023年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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