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能成�?/p>

机器人抛光技术被广泛应用在现代工业制造中＋�strong>通常作为最终的精加工工序来改善零部件表面的质量。随着航空航天、能源动力、电子信息等领域的快速发展，对高端零部件的需求也日益迫切，涌现出了一大批对性能指标要求苛刻的精密复杂曲面零件，此类高端零件往往对其表面完整性的要求极高。目前，大多表面具有高完整性的复杂曲面零件仍采用人工抛光技术来加工，但受限于工人的技能水平、疲劳程度和专注度等因素，难以保证抛光表面质量的一致性、�/p>

机器人加工系统具有加工灵活性强、自动化程度高和加工成本低等特点，在复杂曲面零件的加工制造过程中具备明显优势，也是发展机械制造领域新质生产力的重要工具、�/p>

机器人抛光加工的基本思路是在机器人末端安装专用抛光装置，依据抛光工具的形状和去除能力规划抛光路径和进给率，结合转速、下压力等参数调控实现不同零件表面的抛光制备。然而，传统6自由度串联结构的工业机器人存在定位精度低、刚度性能差、运动耦合性强等问题，难以维持抛光工具与零件表面实时、稳定的接触状态，极易造成材料去除量分布不均和表面波纹度增大、�/p>

而机器人力控精密抛光技术是将机器人抛光技术拓展应用到表面完整性高的复杂曲面零件制造过程的有效途径、�/strong>随着智能制造技术的不断发展，相关研究人员搭建了具备力觉感知和控制能力的机器人抛光加工系统，在机器人抛光系统皃�strong>接触力控制、运动规划和参数优化等方面开展了大量研究，为机器人精密抛光加工奠定了基础、�/p>

机器人抛光接触力控制技�?/strong>

抛光工具与零件间的接触状态受抛光接触力直接影响，随着接触力增大，加工接触区的面积和接触应力都会增大，而稳定、理想的材料去除过程需要严格控制抛光接触力的大小。受制于机器人本体定位误差／自激振动、抛光工具自旋振动等因素的影响，机器人末端抛光工具往往难以维持与零件表面紧密、稳定的贴合、�/p>

如图�?a)所示，尤其在复杂曲面零件的抛光过程中，零件表面曲率的变化将导致不同位置处的接触状态存在差异，抛光后表面往往会出现欠切、过切等材料去除不均问题，使得零件表面粗糙度和波纹度增大、�/p>

抛光接触力控制技术是保障材料去除均匀性的有效途径，其控制系统一般选取抛光接触力作为控制变量，使用具备位置修调能力的力控执行器作为被控对象，结合抛光场景和加工需求设计适宜的力控制器。按照力控执行器的结构差异，将力控抛光系统划分为基于机器人本体的力控系统和基于末端执行器的力控系统。前者通过调节机器人的关节力矩／位置实现末端抛光工具接触力的输出，后者将机器人用于位置控制，力控调节过程依赖于机器人末端挂载的具备自驱动能力的抛光装置，2种接触力控制系统的结构分别如下图(b) 和下�?c)所示、�/p>

机器人抛光运动规划技�?/strong>

机器人抛光运动轨迹规划和机器人加工位姿优化是保障零件表面加工质量的关键技术。抛光接触力控制技术能维持理想的接触状态，在此基础上，抛光路径对零件曲面的覆盖均匀性和沿路径的驻留时间适配性是进一步保障材料去除均匀性的关键因素，不当的抛光路径形状、间距和进给速度，会在零件表面留下大量抛光加工纹理和高低起伏的中频形貌误差，从而降低零件的使役性能，同时抛光路径规划结果也会对抛光机器人运动的平稳性造成直接影响。进一步地，机器人的运动误差和关节剧烈运动会对力控制的稳定性和抛光材料去除的准确性产生不同程度的影响、�/p>

现有研究通过考虑材料去除均匀性和准确性，基于接触状态模型和材料去除模型规划适应于零件曲面信息的抛光路径，结合机器人运动学和动力学特性对抛光过程的影响，从误差标定与补偿、加工姿态优化、机器人本体构形再设计等方面，提升抛光机器人的运动精度及光顺性，最终实现精密抛光加工、�/p>

机器人抛光工艺参数优化技�?/strong>

工艺参数优化技术是提高机器人抛光后零件表面完整性和加工效率的主要手段，同时也是机器人自动化抛光系统的一项关键任务。从微观角度看，抛光过程中磨料受到抛光压力的作用被压入零件表面，同时在工具旋转运动和进给运动共同驱动下与零件表面发生相对运动，进而不断发生刮擦、撞击等相互作用实现材料去除，经过一定次数的反复抛光，最终的零件表面形貌具有不同程度的中频波纹度和高频粗糙度等特征、�/p>

针对机器人精密抛光制造的需求，应面向抛光去除过程的稳定性，限定抛光压力、工具转速、工具进给和抛光次数等工艺参数的许用区间，通过建立不同工艺参数下的表面粗糙度建立预测机制，考虑表面粗糙度和表面波纹度约束，建立效率最优的机器人抛光工艺参数规划方法。在此基础上，综合考虑前道工序划痕和磨料的磨损因素，建立具备在线监测能力的智能工艺控制系统、�/p>

机器人力控精密抛光技术是智能制造领域重要的组成部分，目前被逐渐应用到航空叶片、光学元件、反射镜等零件的精密抛光过程，用以提高加工效率和降低加工成本、�/p>

参考来源：

[1]王英鹏等．机器人力控精密抛光技术研究进屔�/p>

[2]郭东明．高性能制速�/p>

[3]孙玉文等．复杂曲面的测量加工一体化

（中国粉体网编辑整理/山林（�/p>

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