本技术公开一种弱刚度筒形件智能铣削加工系统及自适应加工方法,涉及机械切削加工技术领域,包括六自由度机器人,设置于所述六自由度机器人末端的铣削装置,装夹弱刚度筒形件的内支撑浮动工装,控制加工系统的工控机,控制所述六自由度机器人空间运动的机器人控制柜,通过所述内支撑浮动工装检测所述弱刚度筒形件壁面全局变形量,构建并利用有限元仿真‑循环神经网络全局壁面变形预测模型进行壁面变形预测,实时调整刀具切削用量进行加工过程中的动态补偿。本发明能够提高加工精度,减少加工误差,提高工装利用率,降低生产成本。
背景技术
弱刚度筒形件广泛用于航空航天、船舶制造、汽车工业、能源设备等领域,其主要是通过铸造成形,而铸造的筒形件外壁精度较差,为保证筒形件具有良好的结构强度,满足筒形件的装配精度,提高筒形件生产质量和一致性,需要对外壁进行铣削等切削加工。
目前,弱刚度筒形件外壁的加工主要采用人工操作的方式,加工效率低,人工劳动强度大;同时,通过人工经验调试加工参数,导致加工精度较差,重复性和产品的生产一致性较差;筒形件的弱刚性也使得加工过程容易产生变形,导致产生较大的加工误差。由于该类筒形件外壁复杂且壁薄,变形预测难,为减少筒形件的弱刚度影响,通常采用多道铣削工艺,以充分去除余量的方法来进行弱刚度筒形件的外壁切削加工,然而,该种方法效率低,对刀具的损耗大,无法满足筒形薄壁铸件的加工要求。此外,弱刚度筒形件的加工夹具多为定制夹具,且采用外部装夹,只能适用于某一特定工序及特定工件,利用率低,外壁装夹的方式也容易产生较大的工件变形,导致加工精度变差,重复性和产品的生产一致性较差。总之,弱刚度筒形件刚性差、加工易变形是其产生加工误差的主要原因,亟需一套完善的加工系统及加工方法,实现弱刚度筒形件的高精度加工。
因此,本领域的技术人员致力于开发一种弱刚度筒形件智能铣削加工系统及自适应加工方法。
实现思路