附件C：譯文


高質(zhì)量生產(chǎn)工藝中新的應(yīng)力分布模型的研究
——對(duì)砂帶磨削接觸問題的建模分析
Xiang Zhang • Klaus Kneupner • Bernd Kuhlenk¨otter

摘要：為了得到高質(zhì)量的產(chǎn)品和高效率，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)被引入到異型表面的砂帶磨削中。在高精度的砂帶磨削中，有一個(gè)關(guān)鍵性的問題是要計(jì)算工件與彈性砂輪接觸區(qū)域的力的分布。傳統(tǒng)的解決此類問題的方法是利用有限元法。但是，建立有限元模型很費(fèi)時(shí)間。通常情況下，在一臺(tái)運(yùn)算能力強(qiáng)大的電腦上一個(gè)單元的計(jì)算會(huì)花上幾分鐘，這在實(shí)時(shí)仿真和在線機(jī)器人控制中是不可接受的?，F(xiàn)在，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新模型逐步發(fā)展，可以被用來取代有限元模型來進(jìn)行應(yīng)力分析。這個(gè)新模型在精確度上接近有限元模型，但是比有限元模型執(zhí)行的快的多。利用這個(gè)模型，實(shí)時(shí)仿真和即時(shí)機(jī)器人控制能得到更好的實(shí)施。

關(guān)鍵詞：砂帶磨削 有限元模型 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 機(jī)器人控制

1.介紹
比起其它的修整工藝，砂帶磨削的特點(diǎn)在于有很高的切除率的同時(shí)能保證很好的表面質(zhì)量。這使得它非常適合加工有著復(fù)雜幾何外形的工件表面，例如渦輪葉片或水龍頭。在篅@さ囊歡問奔淠?，砂带磨萧|怯墑止げ僮魍瓿傻?，因创T雜誆僮髡叩木橛珊芨叩囊覽敵?。最近，工叶\魅吮灰氳揭煨頹嫻哪ハ骷庸ぶ?，亦y蟾納票礱嬤柿康耐幣材芴岣呱省Ｍ�1描繪了機(jī)器人控制的砂帶磨削過程——機(jī)器手支撐著渦輪葉片沿著預(yù)定軌跡移動(dòng)。雖然一些離線編程系統(tǒng)可以利用，但它仍然是一個(gè)基于經(jīng)驗(yàn)的工作。為了更好實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，實(shí)時(shí)仿真磨削狀態(tài)顯得非常必要。通過仿真結(jié)果，自動(dòng)地預(yù)定機(jī)器手的軌跡變得可能并通過力來調(diào)節(jié)機(jī)器手的反應(yīng)。
磨削加工的仿真比那些精確加工過程如銑削的仿真更困難，因?yàn)楸砻娴那谐坎荒軓腃AD數(shù)據(jù)的偏移量和工具的外形得出。這是一個(gè)非常依賴經(jīng)驗(yàn)的過程，而不是純粹理論性的。很多因素對(duì)工件表面的材料切除率同時(shí)產(chǎn)生影響。例如：砂帶的材料、砂輪的彈性、溫度等等。因此，工件表面材料的切除量可以由包含很多參數(shù)的函數(shù)表示。Hammann給出了一個(gè)線性的經(jīng)驗(yàn)公式來說明這個(gè)模型：