基于进给运动抛光过程的CCUP是由Walker等人提出并开发的新型抛光方法[13]和[14]。与传统CCP技术不同,进给运动抛光过程使用由空气压力控制的柔性工具。由于工具的顺应性,可以解决传统CCP抛光方法中工具和工件之间的配合问题。工具在空间中的位置和方向由具有开放运动链和串联连接的机床来协调。Zeeko有限公司为这一过程开发了一系列智能机器人抛光机(IRP)。然而,这些机器的构造基于串行操纵器。由于串联机械手的累积误差效应,致动器的运动需要高精度。此外,为了最小化加工时间,机器需要实现最大线性横移速度,这对机器动力学提出了严格的要求。
平行操纵器是其中存在将基座连接到端部执行器的两个或更多个闭合运动链的平行操纵器。与串联机械手相比,并联机械手具有一些有利的特性,例如更高的刚度,更高的动态性能,更高的精度,更低的移动质量和更大的负载重量比,允许广泛的应用作为工业机器人和机床[15-19]和[20]。并行操纵器最显着的缺点是它们相对较小的工作空间与其串行对应的。然而,在精度高的超精密抛光机中,混合操纵器可以是并行操纵器和串行操纵器的组合或并行操纵器的序列[21-24]。混合操纵器可以提供特征并且具有串行和并行操纵器的优点。在本研究中,提出了一种新的抛光加工结构与进给运动抛光工艺。它是一个混合三个自由度的并联模块和两个自由度的串联模块的混合操纵器。相信与具有所提出的混合结构的机器相比,多轴串联结构可以提高精度和刚度。
运动学分析是机械设计和控制系统开发的常见基础。通常,CAM系统通过指示工具坐标系中的刀尖坐标和刀具轴取向向量来生成刀具路径。这些数据通过机床的运动学模型转换为机床坐标系中的线性和旋转致动器的位置命令[25]。因此,机器的运动学模型是解决轨迹控制问题的关键。进给速率控制,精度控制和几何误差补偿也必须使用机器的运动模型。
本文的其余部分组织如下,进给运动的抛光过程的原理在被导入第2节,和小说抛光机具有混合机械手在呈现第3节。第4节讨论并联模块的运动问题,第5节解决串联模块的运动问题。第6节给出了所提出的混合机械手中的致动器相对于鞍座表面的运动的示例。第7节提出了一些结论
2. 抛光工艺
在抛光过程中,抛光工具使轴旋转,如图1所示。在传统的抛光过程中,抛光工具与表面垂直。因此,速度配置文件中,在工具和工件之间,有零点中心的接触面积。根据普雷斯顿定律[26],数学函数理论上不影响优化控制算法。