1、機械零件經(jīng)過鑄造、模鍛或切削加工后，將形成各類毛刺，危害零件的質(zhì)量、使用壽命和使用安全。隨著制造業(yè)高精度化發(fā)展，產(chǎn)品的加工精度要求越來越高，去毛刺工藝逐漸被重視。發(fā)展至今，去毛刺的技術(shù)和工藝非常豐富，目前主要有機械去刺、磨料去刺、電化學(xué)去刺、熱能去刺和噴射去刺等方法，而去毛刺方法的選擇需要綜合考慮零件的特性、毛刺大小、加工成本和加工效率等因素。
　　本文的研究對象為擺線液壓馬達鑄造式殼體，其外輪廓表面在切削加工后都留有毛刺，并且對

2、于具有非圓輪廓等復(fù)雜特征的擺線液壓馬達殼體，目前其法蘭面和油口面的去毛刺工藝仍采用傳統(tǒng)的人工去毛刺方法，效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定且不符合自動化生產(chǎn)的趨勢，急需改進其去毛刺加工工藝。
　　本文基于擺線液壓馬達殼體的特性，設(shè)計了一款基于力補償控制的非圓零件去毛刺機器人。具體設(shè)計了完整的去毛刺機器人的機械結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)進行了建模仿真，從理論上驗證了系統(tǒng)力補償控制策略的正確性，并探討、改進了系統(tǒng)的控制策略。自主完成了去毛刺機器人控制系統(tǒng)硬件和軟件

3、的設(shè)計與制作，搭建了非圓零件去毛刺機器人的樣機，開展了擺線液壓馬達殼體的去毛刺實驗研究。
　　本文的主要研究工作如下：
　　首先，針對擺線液壓馬達殼體的結(jié)構(gòu)特性，分析去毛刺設(shè)備的設(shè)計要求，提出了一種針對非圓零件的新型去毛刺機器人設(shè)計方案，并闡述了機器人的工作原理。
　　其次，完成了非圓零件去毛刺機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。對機器人的四大運動機構(gòu)——旋轉(zhuǎn)軸、Y軸、X軸、補償軸進行了詳細的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計以及元件選型，并在Pro/E

4、軟件中完成三維建模。
　　接著，進行了補償軸子系統(tǒng)的建模與仿真。分別在AMES im軟件和Matlab/Simulink軟件中建立了補償軸子系統(tǒng)的物理模型和控制仿真模型，通過聯(lián)合仿真分析了補償軸的控制特性。
　　然后，展開了非圓零件去毛刺機器人的力補償控制策略的分析與探討。將軌跡跟蹤誤差導(dǎo)入補償軸，聯(lián)合補償軸、X軸、Y軸，進行三軸的綜合仿真分析，進一步結(jié)合去毛刺機器人的實際工況，分析了采用普通P ID控制的力補償控制策略所面

5、臨的問題，并對系統(tǒng)控制策略進行了相關(guān)的探討與改進。
　　最后，根據(jù)所設(shè)計的非圓零件去毛刺機器人搭建了實物樣機，包括機械系統(tǒng)的硬件搭建以及控制系統(tǒng)的自主設(shè)計與制作，分別完成了P LC主控程序和觸摸屏人機交互程序，開展了補償軸的單軸閉環(huán)控制實驗以及擺線液壓馬達殼體的去毛刺加工實驗。
　　實驗結(jié)果表明，所設(shè)計的非圓零件去毛刺機器人以及提出的力補償控制策略是可行且有效的，可以滿足擺線液壓馬達殼體這類非圓零件的連續(xù)、均勻去毛刺的要求。