[发明专利]一种基于机器人的碗形钛合金铸件去氧化层工艺

权利要求书

1.一种基于机器人的碗形钛合金铸件去氧化层工艺，该工艺采用的设备包括机器人、力控传感器、电主轴安装座、电主轴和刀具，所述机器人为六轴机器人，所述刀具为硬质合金球头旋转锉，力控传感器安装在六轴机器人的末端，电主轴通过电主轴安装座安装在力控传感器下端，电主轴末端通过夹具安装硬质合金球头旋转锉，其特征在于，该工艺包括步骤如下：

步骤1、将碗形钛合金铸件内表面按照经线方向分成多个扇形区域，选择第一个扇形区域作为打磨区域；

步骤2、调整机器人位置，使得刀具位于工件表面第一个扇形区域的打磨起始点X₀正上方处；

步骤3、机器人带着刀具贴近起始点开始打磨，沿着经线方向的预设路径在工件表面打磨出一条痕迹，并回到起始点X₀；

步骤4、机器人带着刀具从起始点X₀沿着工件内表面纬线方向偏移距离ΔX，到达第二条路径起始点X₁正上方处；

步骤5、重复步骤3打磨第二条路径，并带动刀具回到第二条路径起始点X₁处；

步骤6、重复步骤4和步骤5，直至第一个扇形区域打磨完毕；

步骤7、将工件旋转第一个扇形区域的弧度，按照步骤2至步骤6方法打磨第二个扇形区域；

步骤8、重复步骤7，直至完成整个碗形钛合金铸件内表面的去氧化层打磨；

所述机器人每次打磨行走路径轨迹相同，每次偏移量ΔX不大于其中h为刀具的切削深度，r为球头旋转锉刀刃的半径。

2.如权利要求1所述的碗形钛合金铸件去氧化层工艺，其特征在于：打磨过程中采用基于力-位置的力控打磨方式，力控传感器通过PID控制模式，保持刀具与工件表面恒定的接触压力。

3.如权利要求1所述的碗形钛合金铸件去氧化层工艺，其特征在于：所述机器人的力控传感器设定值为10-20N，电主轴转速为2500-3500r/min。

4.如权利要求1所述的碗形钛合金铸件去氧化层工艺，其特征在于：所述碗形钛合金铸件内表面打磨去除量为0.25-0.35mm，打磨后表面粗糙度不高于1.2μm。

5.如权利要求1所述的碗形钛合金铸件去氧化层工艺，其特征在于：步骤1中，每个扇形区域的角度α应满足其中D为扇形边缘处所在截面圆直径。