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1. 研究目的与意义（文献综述）

随着科学和社会的发展，人们对如汽轮叶片，发动机涡轮叶片等不规则曲面零件的加工尺寸精度和表面质量的要求越来越高，即使是在自动化全面普及的今天，我国的大多数厂家都采用普通磨床搭配人工手动磨削的形式来处理复杂不规则曲面的加工，并且目前很多涡扇发动机仍然采用技术比较成熟的钛合金阻尼台风扇叶片，这种叫片型面所呈现的狭长结构使其在盆背方向薄壁结构形式下的弱刚性特点更加突出。这种结构刚性较差的状况与型面总体面积较大、材料难加工的性质．为其利用传统机械加工工艺进行加工带来了不利影响，直观的体现是型面的轮廓尺寸精度、位置精度保证困难．手工抛光效率低、劳动强度大，叶型易产生烧伤、烧蚀现象。上述问题的存在构成了叶片生产的瓶颈。随着多轴联动数控加工技术的发展应用和针对该种叶片型面加工工艺的研究，使该种叶片型面加工的难点逐步得到突破，加工的质量、效率水平达到了比较理想的状态。[1]

针对大型钛合金风扇叶片型面抛光加工，从传统工艺的角度上讲，其难点主要集中在三个方面，一是材料的影响，钛合金弹性模量小．易造成叶片加工的装夹变形：加工中后刀面的磨损．又容易出现切削力的增大。且导热性差，手工抛光的磨削易造成应力变形和烧伤、烧蚀现象。二是叶片结构的影响，型面总体加工面积大．刀具加工全过程中因磨损所造成的精度影响较大，且手工抛光因拿持不便，劳动强度大，加工精度难以保证。

为了解决上述问题，国内外相关从业人士都进行了相关的研究，上海华括自动化有限公司提出了一种比较有代表性的整体设计构想[2]，其专利涉及汽轮机叶片打磨铣削技术领域,具体来说是一种应用于汽轮机叶片的机器人智能打磨铣削系统，包括机器人、电主轴及装有定位夹具的工作台,机器人前端固定有电主轴,电主轴下部固定并接有打磨接头，打磨接头下方设有工作台,工作台上通过定位夹具夹有汽轮机叶片，打磨接头在机器人的带动下利用电主轴的旋转作轨迹运动实现汽轮机叶片的打磨,电主轴上有激光传感器,激光传感器在机器人运动过程中识别汽轮机叶片的状态及精度以实时调整打磨位置,打磨接头能替换为铣刀。本系统能实现机器人的全自动工作,无需人工参与打磨铣削过程,能够更高速的完成汽轮机叶片的打磨铣削，大幅提高生产效率,安全性能高,成本较低，操作简单,精度更高。

2. 研究的基本内容与方案

本设计拟完成制定抛光工艺方案，选择合适的砂带类型（材质、目数）与工艺参数的磨粒类型，并计算切削力大小,根据负载与范围对工业机器人进行选型分析零件结构并设计定位方案，设计对应的机器人末端自动抓手，使其能够在信号控制下有效抓持与释放零件，并设计匹配的上下料工装完成相应气路系统的设计,包括气动元件的选型与气路图的绘制。

3. 研究计划与安排

第1周 查阅参考文献，完成英文翻译；

第2周 查阅相关参考文献，完成开题报告；

第3-4周 完成总体方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘随建，大型钛合金风扇叶片型面数控加工技术的发展应用 [j].沈阳黎明航空发动机:46,49

[2] 张志勇，实用新型专利，上海华括自动化有限公司，cn 206415999u

[3] 韩光超，孙明,张海鸥,等基于cam的机器人抛光轨迹规划 [j].华中科技大学学报(自然科学版), 2008, 36(5):60-62