机器人行星复合铣削技术验证实验

李晨旭，王西彬，颜 培，冯吕晨，程明辉，焦 黎，解丽静，刘志兵

(1. 北京理工大学 机械与车辆学院, 北京 100081；2. 先进加工技术国防重点学科实验室(北京理工大学), 北京 100081)

大型铝合金构件广泛应用于航空、航天领域，由于其几何尺寸和材料去除量庞大，传统数控机床往往无法满足其加工需求. 工业机器人具有加工区域大、灵活性高、制造成本低等优势，正被逐步用于大型铝合金构件整体制造领域，特别是在大型构件的预加工和粗加工方面[1-4].

然而，工业机器人的系统刚度远低于数控机床，切削加工中容易在切削力的激励作用下发生颤振，降低加工精度甚至严重损坏加工设备[5]. 为改善机器人切削加工性能，提高加工质量，诸多学者就机器人切削颤振产生机理及颤振抑制[6-7]、机器人位姿与走刀轨迹优化[8-9]、切削参数优化[10-11]、误差补偿[12]、新工艺[13-14]等方面展开了大量的研究， 但是已发表文献中却鲜有涉及提高机器人切削加工效率的研究，当前普遍的做法是适当减小切削深度和每齿进给量的同时增大主轴转速[4,11]. 限于高速电主轴的设计制造困难，采用这种方法提高加工效率的成本较高且提升空间有限，难以满足材料去除体积比高的大型铝合金构件高效加工的要求.

行星复合铣削方法(铣-铣复合加工方法)是由王西彬教授[15]提出的一种通过驱动多把立铣刀同时高速行星转动将面铣和端铣复合，实现难加工材料高效切削的新方法. 研究表明，相对于……