基于机器人快速制造粘土类陶瓷原型工艺研究.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)t1—0070—03基于机器人快速制造粘土类陶瓷原型工艺研究孟飞，张海鸥，王桂兰(1．华中科技大学机械科学与工程学院，武汉430074；2．华东交通大学机电工程学院，南昌330017)摘要：针对快速制模技术中的快速制造原型问题，分析了原工艺中两次翻制的弊端，提出了新工艺，并指出了新工艺中的关键问题。对新工艺中粘土坯料的粗加3-，加热固结及精加工进行了分析，针对粗加3-中

2、的粘土软质材料的切削，提出了合适加工参数，提出了对粗加工后原型先升温后保温的干燥固结制度以及针对精加工中的陶瓷脆性材料的崩豁现象，提出了可行方案。同时在ABB机器人公司提供的仿真软件RobotStudio软件中进行了加工仿真，并进行了零件加工实验，验证了新工艺的可行性。关键词：陶瓷原型；工业机器人；快速制造；工艺研究中图分类号：TH162；TP242文献标识码：AProcessResearchofRapidManufacturingCeramicPrototypingofClayBasedonIndustrialRobotMENGFei一，ZHANGHai．Ol，WANGG

3、ui—lan(1．Schoolofmechanicalscienceandengineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wu—han430074，China；2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineeringDepartments，EastChinaJiaotongUniversity，Nanchang330017，China)Abstract：ForrapidprototypingofRapidtoolingtechnology，thepaperanalyzedthedraw

4、backsoftworeproductionsintheoriginalprocess，proposedanewprocessandpointedoutthekeyissues．Inthenewprocess，roughing，heatingconsolidationandfinishingofclayblankwereanalyzed．Forsoftmaterialsofclaycuttingintheroughing，presentedtheappropriateprocessingparameters，forconsolidation，presen—teddrying

5、systemandforcollapseexclusionphenomenonofinthefinishing，proposedafeasiblesolu—tion．AtthesametimeprocessingsimulationwasexecutedinRobotStudiosoftwareprovidedABBRobot—ics，andpartsprocessingexperimentswascarriedouttoverifythefeasibilityofnewtechnology．Keywords：ceramicprototype；industrialrobot

6、；rapidmanufacturing；processresearch作空间为4mX2m×2m，可以制作许多大型零件。文0引言献[3]构筑了基于双机器人的快速灵活制造木制船工业机器人快速制造原型是正在发展的一种快模系统。文献[4]发展了一个基于工业机器人的薄速制造原型和零件的方法，但是在过去的十几年，它壁铝金属成型系统。国内机械科学研究总院单忠德的应用范围普遍局限于石蜡、木材、塑料和轻金属等研究员在机器人快速制造铸型方面也做了很多工材料。研究人员考虑缩短产品的开发时间，提高设作。备的功能性以及环境和谐性和产品质量，已经构筑金属模具的快速制造已成为快速成形和快速制了多种机器人

7、快速原型系统。文献[1]构筑了一个模技术的研发重点。等离子熔射快速制造金属模具铣削泡末材料的快速原型系统机器人系统。文献技术因其几乎不受制模材料和尺寸大小限制，尺寸[2]构筑了面向大型制件的机器人快速原型系统，工及表面精度高于铸造和烧结法、制模时间和成本远收稿日期：2011—08—31；修回日期：2011—09—13基金项目：国家自然科学基金项目(51065008)；江西省教育厅科技项目(GJJ11103)；载运工具与装备教育部重点实验室资助项目作者简介：孟飞(1975一)，男，南昌人，华中科技大学在职博士生，华东