Modelado Dinámico y Predicción de Estabilidad del Fresado Robótico Considerando la Influencia de la Deformación Inducida por Fuerzas en el Efecto Regenerativo y el Amortiguamiento del Proceso
Autores: Du, Yuchao; Liang, Zhiqiang; Chen, Sichen; Huang, Hao; Zheng, Haoran; Gao, Zirui; Zhou, Tianfeng; Liu, Zhibing; Wang, Xibin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Charlas indeseables
Fresado robótico
Predicción de estabilidad
Deformación inducida por fuerza
área de contacto herramienta-pieza
Parámetros del proceso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El ruido indeseado es uno de los problemas clave que restringen la mejora de la calidad y eficiencia del fresado robótico. La predicción de la estabilidad del ruido, que se utiliza para guiar la selección de parámetros del proceso, es un método efectivo para evitar el ruido en el fresado robótico. Debido a la baja rigidez del robot, la deformación causada por las fuerzas de fresado se convierte en un problema inevitable, que cambiará el área de contacto herramienta-pieza y afectará la predicción de la estabilidad. Sin embargo, a menudo se simplifica y se ignora. En este artículo, se establece un modelo dinámico de contacto multipunto del fresado robótico, que considera la influencia de la deformación inducida por la fuerza en el efecto regenerativo y el amortiguamiento del proceso. El área de contacto herramienta-pieza se discretiza en un número finito de nodos a lo largo de la dirección axial, de modo que la fuerza y la deformación en cada nodo se puedan calcular por separado. Se discuten las diferentes formas de contacto de la herramienta-pieza bajo diferentes parámetros del proceso en diferentes casos, y se analiza en detalle el proceso de interacción entre la fuerza de corte y la deformación inducida por la fuerza. Se utiliza una estrategia iterativa para calcular la deformación de cada nodo y el resultado del límite de contacto herramienta-pieza. Finalmente, se predice la estabilidad del ruido en el fresado robótico mediante un método completamente discreto. Se llevaron a cabo experimentos de fresado robótico para verificar los resultados predichos. Los resultados muestran que la deformación inducida por la fuerza es un factor importante que mejora la precisión de la predicción de estabilidad del fresado robótico, y se puede obtener un resultado de predicción más preciso al considerar simultáneamente la deformación inducida por la fuerza y el amortiguamiento del proceso.
Descripción
El ruido indeseado es uno de los problemas clave que restringen la mejora de la calidad y eficiencia del fresado robótico. La predicción de la estabilidad del ruido, que se utiliza para guiar la selección de parámetros del proceso, es un método efectivo para evitar el ruido en el fresado robótico. Debido a la baja rigidez del robot, la deformación causada por las fuerzas de fresado se convierte en un problema inevitable, que cambiará el área de contacto herramienta-pieza y afectará la predicción de la estabilidad. Sin embargo, a menudo se simplifica y se ignora. En este artículo, se establece un modelo dinámico de contacto multipunto del fresado robótico, que considera la influencia de la deformación inducida por la fuerza en el efecto regenerativo y el amortiguamiento del proceso. El área de contacto herramienta-pieza se discretiza en un número finito de nodos a lo largo de la dirección axial, de modo que la fuerza y la deformación en cada nodo se puedan calcular por separado. Se discuten las diferentes formas de contacto de la herramienta-pieza bajo diferentes parámetros del proceso en diferentes casos, y se analiza en detalle el proceso de interacción entre la fuerza de corte y la deformación inducida por la fuerza. Se utiliza una estrategia iterativa para calcular la deformación de cada nodo y el resultado del límite de contacto herramienta-pieza. Finalmente, se predice la estabilidad del ruido en el fresado robótico mediante un método completamente discreto. Se llevaron a cabo experimentos de fresado robótico para verificar los resultados predichos. Los resultados muestran que la deformación inducida por la fuerza es un factor importante que mejora la precisión de la predicción de estabilidad del fresado robótico, y se puede obtener un resultado de predicción más preciso al considerar simultáneamente la deformación inducida por la fuerza y el amortiguamiento del proceso.