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高铁白车身体机器人打磨工艺优化与离线编程研究
| 论文题名： | 高铁白车身体机器人打磨工艺优化与离线编程研究 |
| 关键词： | 高铁白车身体;机器人打磨;工艺优化;离线编程 |
| 摘要： | 高铁车体的涂装工作是高铁生产线中重要的一环，车体涂装的目的是使车体外观平滑，光整美观，通过科学的涂装工艺，降低空气阻力，提升运行效率；同时良好的涂装可以提高涂层附着力，保护车体抵抗运行过程中的侵蚀。在青岛四方高铁生产的涂装工序中，腻子打磨这一过程采用传统人工打磨，工艺质量和加工效率都得不到保证，同时人工打磨生产环境恶劣，严重损害工人的身体健康。本课题融合工艺优化与离线编程进行高铁自动化打磨系统的研究，这对解决高铁打磨自动化程度低以及打磨表面质量和加工效率低下的问题有重要意义。 基于机械加工中的基础切削理论，融合概率论，弹塑性力学等理论工具，对高铁白车身腻子的去除过程进行研究与分析，建立表面粗糙度模型与材料去除模型，根据理论模型分析得出影响高铁打磨的主要工艺参数，采用基于灰关联分析的打磨工艺优化方法以及基于神经网络和遗传算法的打磨工艺优化方法对工艺参数进行优化，得出最佳工艺参数组合。 对打磨叠加去除轮廓进行研究，通过平均叠加去除量和叠加去除量的相对不均匀性对最佳打磨行距进行计算，确定最佳打磨行距。采用曲面分割的方法，结合车体模型特点和最佳打磨行距，对高铁打磨进行离线轨迹规划，生成离散目标点和打磨路径，并对其做出优化。 在Open CASCADE开源开发平台上研发高铁打磨仿真软件，根据高铁打磨的实际需求实现如下功能：模型导入，离线编程，轨迹规划和机器人仿真功能。最后依托在中车青岛四方有限公司搭建的高铁自动化打磨平台进行实车打磨，验证高铁机器人离线打磨系统的可行性。 |
| 作者： | 李建轩 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 严思杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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