新型曲面研抛终端执行器的研究

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本文针对目前模具行业研磨抛光自由曲面普遍采用球状抛光工具存在工具磨损快、抛光效率低且抛光后工件表面形成微小波纹的问题。设计开发一种新型的研抛终端执行器,适应工件曲面凹凸不平变化,克服球形砂轮在抛光过程中磨损快、易变形的缺陷,实现对模具自由曲面的均匀研抛。该研抛终端执行器可直接安装在加工中心、虚拟轴机床或关节式机器人手腕末端,利用了现有的数控加工设备,即降低了成本,又提高了效率。利用UG软件建立研抛终端执行器各个零件基于特征的参数化模型,并在UG环境下实现虚拟装配,以此三维模型为基础利用有限元分析软件ANSYS对执行器关键件进行静力学分析。建立研抛终端执行器的虚拟样机模型。采用Parasolid文件格式将研抛终端执行器三维模型导入ADAMS软件中,定义刚体,添加约束,施加驱动完成对研抛终端执行器运动机构仿真。模拟加工6°、12°的斜面,寻找加工的极限转速,分析对比不同角度的加工极限转速。通过仿真证实磨块在研磨过程绕自身轴微小转动,有利于磨块的均匀磨损。实现样机的参数化设计研究,分析不同弹簧刚度对加工极限转速的影响。通过模拟分析,验证结构设计的合理性,并为后续真实样机的实验分析提供数据支持。
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