一种机器人旋转超声钻削CFRP/铝合金叠层结构出口毛刺高度预测方法

摘要

本发明提出一种机器人旋转超声钻削CFRP/铝合金叠层结构出口毛刺高度预测方法，首先建立两个主切削刃轴向的运动轨迹方程，并得到钻削过程中的动态钻削厚度和一个振动周期内的平均钻削厚度；其次，分别对主切削刃和横刃上的轴向力进行了分析与计算，结合机器人弱刚度系数K，建立机器人旋转超声钻削轴向力表达式；再次，分析铝合金出口毛刺的形成过程，确定毛刺生成的初始位置；接着，利用薄板变形理论计算轴向力引起的弯曲挠度，进而确定各个加工位置的变形量；然后，基于能量守恒理论解析临界屈服厚度；最后，通过体积守恒理论建立出口毛刺高度模型，并开展钻削实验验证模型的有效性。