[发明专利]一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺

摘要

本发明提供了一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺，该系统主要包括底座，外罩，工业机器人，电主轴，旋转工作台，定位夹具，水槽，冷却排屑机，PLC与显示屏。钛合金环形铸件通过夹具定位、夹紧在旋转工作台表面；通过机器人夹持电主轴按一定轨迹移动实现对钛合金环形铸件的磨抛工作，并配合多种传感器对加工路径进行调整，以适应零件的复杂轮廓与形状差异。因此这种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛系统在钛合金环形铸件加工中有着广阔的应用前景，能够提高生产效率为企业带来可观的效益。

主权项

1.一种用于钛合金环形铸件的自动化磨抛工艺，其特征在于，包括/n步骤1：打开上料门，将钛合金环形铸件装夹在夹具上；/n步骤2：待加工工件尺寸补偿步骤：对待加工零件装夹时产生的周向及高度误差进行阈值补偿；/n步骤3：将下一步加工需要使用的刀具装夹在电主轴上；/n步骤4：离开设备内部并关闭上料门；/n步骤5：通过显示屏选择钛合金环形铸件需要加工的部分，包括/n待加工工件清理正反面浇冒口步骤：/n冒口根部平面高度测量、切割、粗磨、半精磨；/n待加工工件打磨步骤：/n包括对待加工工件的圆孔腔、侧面圆弧、以及碗状内弧面的打磨，/n待加工工件的圆孔腔打磨步骤：/n电主轴夹持C型硬质合金旋转锉或B型硬质合金旋转锉在冷却液环境下进行打磨，C型硬质合金旋转锉或B型硬质合金旋转锉的直径相等，装夹长度相等且设定的工具坐标都建在其刀具顶端中心；/n待加工工件的侧面圆弧打磨步骤：/n对刀具材料进行选择，对冷却系统进行设计，结合所采用的刀具和加工的材料对冷却液进行选择并计算冷却液压力、流量；然后通过力控系统对刀具进行磨损补偿，且根据待加工的材料和表面粗糙度控制机器人打磨时的进给速度/n待加工工件的碗状内弧面打磨步骤：/n使得机器人在按规定的路径移动时在工件表面打磨出一条痕迹，此后每走完一次路径，向同一方向偏移一段距离，从而获得光滑的表面；最后，每打磨一定宽度的表面，将工件转动一小段弧度，从而能去掉整个碗形工件表面的氧化层；/n待加工工件抛光的步骤：/n经粗抛，半精抛，精抛，研抛四个步骤完成对钛合金环形铸件碗状内弧面的抛光；/n步骤6：机器人带动末端工具移动至上料门附近，通过显示屏提示工人下一部所用刀具，由工人更换刀具后点击显示屏上的刀具更换完成按钮以确认刀具更换完成；/n步骤7：显示屏将需要加工的部位信息传输给PLC，由PLC控制旋转工作台的伺服电机带动旋转工作台，进而带动钛合金环形铸件转动至相应角度后，打开电主轴，等待刀具旋转到指定转速后，机器人带动电主轴沿预定轨迹运动，使刀具对钛合金环形铸件的相应部位进行切削；/n步骤8：加工完成后，电主轴停转，机器人抓持末端工具退至安全点，旋转工作台回零钛合金环形铸件加工流程结束；/n所述待加工工件尺寸补偿步骤具体包括对待加工零件装夹时产生的周向误差进行阈值补偿以及对待加工零件装夹时产生的高度误差进行阈值补偿；/n对待加工零件装夹时产生的周向误差进行阈值补偿的具体方法包括：/n步骤1：通过在机器人末端安装力传感器并在末端工具电主轴的ER夹头上安装需要使用的刀具，控制机器人将刀具移至周向基准附件，打开力控传感器并设定力的方向为垂直于基准面，刀具自动靠近周向基准，当力传感器检测到力到达设定值时沿基准面滑移，滑移长度为L并读取终点坐标(x_1,y_1,z_1)，其中x为周向基准所在方向，y为水平面内垂直于周向基准方向，z为垂直方向，即实际测量时刀具碰到周向基准时机器人末端坐标值；周向基准理论坐标值为x_0，即理论情况下刀具碰到周向基准时机器人末端坐标值；/n步骤2：计算周向误差公式为：θ＝180×(x_1-x_0)÷(R×π)，即周向补偿阈值θ，也是周向圆心角误差值；通过控制系统控制旋转工作台进行偏移，使周向基准的位置偏移θ，R为零件周向基准所在位置离圆心的距离；/n对待加工零件装夹时产生的高度误差进行阈值补偿的具体方法包括：/n调整机器人姿态为高度测量姿态，使激光距离传感器照射出的激光垂直于待加工平面，在进行打磨前，通过在末端工具上的激光距离传感器测量零件上表面与传感器的距离h