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摘要
目的 通过自由曲面的磁粒研磨试验，使工件曲面经研磨后能够获得较好的表面形貌，降低工件的表面粗糙度。方法 使用UG生成曲面三维模型，利用后处理功能，生成包含刀具位置和姿态的刀位文件，提取刀位文件中原始的刀路轨迹点，分析刀路轨迹，利用曲率的临界值提取轨迹的特征点。采用积累弦长参数化法对提取的轨迹特征点进行三次B样条插值，对比插值前后轨迹点拟合曲线在z轴的误差，再根据刀轴矢量计算机械臂末端姿态。选择磁极的不同开槽方式，并在Ansoft Maxwell软件里进行仿真模拟和分析，选定理论上较优的球形开槽磁极形式。通过试验加工铝合金自由曲面，对比研磨前后的表面形貌和表面粗糙度。结果 使用积累弦长参数法进行3次B样条插值，获得了步长较为均匀的轨迹点，优化了原始刀位轨迹。在球形磁极上进行开槽，使均匀磁场变为非均匀磁场，同时使最大磁感应强度由0.556 T增至0.727 T，增大了磁粒研磨过程中的研磨力。对铝合金曲面的部分区域进行60 min的研磨，其表面平均粗糙度从原始的Ra 8.71 μm降至Ra 0.56 μm。结论 将磁粒研磨与六自由度机械臂结合，进行曲面的光整加工，可以有效改善工件的表面质量，降低其表面粗糙度。
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单位自动化学院; 辽宁科技大学
