智能加工的新方法

随着机械工业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和外延不断发生变化，常规工艺不断优化并普及，原来十分严格的工艺界限和分工，如下料和加工、毛坯制造和零件加工、粗加工和精加工、冷加工和热加工等在界限上逐步趋于淡化，在功能上趋于交叉，各种先进加工方法不断出现和发展。

特别是智能加工的出现及其发展，导致了新的加工方法、新的加工设备、新的刀具出现，将改变或颠覆未来的加工方式。

最具代表的是以铣代车代镗工艺的出现。以往，外圆或槽孔的加工一般是车和磨，现在由于有了全自动的双主轴双刀架的车铣中心，零件径向分布的圆柱外圆可铣，并可铣螺纹、铣槽、倒角等。当然，为了配合铣外圆、铣螺纹、铣槽出现了新的铣刀，并且在一台双主轴双刀架的车铣中心可插键槽、滚齿、铣孔等，颠覆了常规工艺里孔只能车、钻和镗，滚齿只能在滚齿机上加工，插键槽只能在插床上加工等的约束及规定，使工艺更加复合化，加工更加自动化。

但是，新的加工方法的切削用量三要素及量、夹具还有待规范和标准化。

另外，机器人出现在切削加工领域，也是智能加工发展的结果。现在在切削加工领域的机器人主要完成打磨去毛刺、钻孔、抛光等工序。

切削加工机器人最大的问题是刚度和精度，这限制了其应用。由于机器人的手臂是由连杆和关节 (减速器) 组成，所以机器人的刚度取决于连杆和关节 (减速器) 的刚性; 通常机器人的手臂是悬臂梁，细而长，刚性较低，机器人的关节 (减速器) 铰接处的间隙及关节表面几何误差等大大降低了关节的结合刚度。影响机器人运动精度的因素主要是: 关节和悬臂的变形、关节的运动误差和传动误差。

机器人用高精度RV减速机是一种运动精度与回差要求极高的新结构摆线针轮行星传动装置，其运动误差及几何回差允许值仅为l'左右，而影响减速机的运动精度的误差因素很多，其中第二级减速装置中的针齿壳、摆线轮、行星架、偏心轴以及有关轴承等零件误差尤其是主要误差因素。存在如此多的误差因素，即使相关零件都按微米级精度加工出来 (且不说零件加工的困难性)，当按常规工艺装配后一般也不易保证所要求的装配精度。通过减速机传动关系分析得知诸误差因素将分别产生不同性质的运动误差，即长周期误差或短周期误差，找出诸误差因素与整机运动精度的内在联系，采取相应的加工工艺措施，或提高某个零件的绝对加工精度，或提高几个零件之间的相对位置的加工精度，采用误差抵消法和误差转移法，减少加工误差对减速机运动精度的影响; 在关键零件机械加工工艺上采取了工艺措施的基础上，还需要在装配工艺上采取一定的措施，以保证较高的装配精度要求。在样机试制中采用了误差抵消调整装配法，即通过调整几个补偿环 (多为矢量) 的相对位置，使其有关零件的加工误差被相互抵消一部分 (或大部分)，从而使装配精度达到预定要求值。通过在零件的加工工艺和装配工艺上采取诸多措施，在常规生产条件下，RV减速机样机能达到预定的运动精度要求。因此，在克服机器人刚度和精度问题的前提下，机器人在铣削、磨削等领域的应用将更加广泛。