Investigación sobre el daño de entrada de apilamientos de polímero reforzado con fibra de carbono/Ti6Al4V en perforación robótica de seis grados de libertad
Autores: Zhong, Hao; Zhang, Ziqiang; Wang, Xue; Jiao, Feng; Li, Yuanxiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre el daño de entrada de apilamientos de polímero reforzado con fibra de carbono/Ti6Al4V en perforación robótica de seis grados de libertad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Polímero reforzado con fibra de carbono
Aleación de titanio
Industria aeroespacial
Componentes de perforación
Tecnología de mecanizado asistido por ultrasonido
Perforación robótica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los apilamientos de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) / aleación de titanio (Ti6Al4V) se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial debido a sus excelentes propiedades físicas. La considerable demanda de componentes de perforación en la industria aeroespacial requiere la implementación de una mayor eficiencia en el procesamiento y estándares de calidad en la perforación. Los robots de seis grados de libertad se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial debido a su alta eficiencia de producción, alta flexibilidad y bajos costos laborales. Sin embargo, debido a la débil rigidez, es propenso a ocurrir vibración durante el procesamiento, lo que tiene un impacto perjudicial en la calidad del producto terminado. Como tecnología de procesamiento avanzada, la tecnología de mecanizado asistido por ultrasonido puede reducir efectivamente la fuerza de corte y suprimir la vibración en el proceso de perforación, por lo que se utiliza ampliamente en la producción. En este documento, primero se analiza el rendimiento cinemático (destreza) y de rigidez del robot. Luego, se selecciona el rango apropiado del plano de mecanizado y la postura del robot en el espacio de trabajo. Finalmente, se comparan y estudian la vibración y el daño en la entrada de CFRP durante el proceso de mecanizado en la perforación robótica convencional (CRD) y la perforación robótica asistida por ultrasonido (UARD). Los resultados experimentales demuestran que la UARD es un método efectivo para reducir la vibración durante el proceso de mecanizado. En comparación con la CRD, el daño por delaminación en la entrada de CFRP en UARD se reduce. Bajo los parámetros de procesamiento apropiados, el factor de delaminación en la entrada podría reducirse en un 15%, y la altura de la rebaba podría reducirse en un 45%. Obviamente, la UARD es un proceso prometedor para mejorar el daño por delaminación en la entrada de CFRP.
Descripción
Los apilamientos de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) / aleación de titanio (Ti6Al4V) se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial debido a sus excelentes propiedades físicas. La considerable demanda de componentes de perforación en la industria aeroespacial requiere la implementación de una mayor eficiencia en el procesamiento y estándares de calidad en la perforación. Los robots de seis grados de libertad se utilizan comúnmente en la industria aeroespacial debido a su alta eficiencia de producción, alta flexibilidad y bajos costos laborales. Sin embargo, debido a la débil rigidez, es propenso a ocurrir vibración durante el procesamiento, lo que tiene un impacto perjudicial en la calidad del producto terminado. Como tecnología de procesamiento avanzada, la tecnología de mecanizado asistido por ultrasonido puede reducir efectivamente la fuerza de corte y suprimir la vibración en el proceso de perforación, por lo que se utiliza ampliamente en la producción. En este documento, primero se analiza el rendimiento cinemático (destreza) y de rigidez del robot. Luego, se selecciona el rango apropiado del plano de mecanizado y la postura del robot en el espacio de trabajo. Finalmente, se comparan y estudian la vibración y el daño en la entrada de CFRP durante el proceso de mecanizado en la perforación robótica convencional (CRD) y la perforación robótica asistida por ultrasonido (UARD). Los resultados experimentales demuestran que la UARD es un método efectivo para reducir la vibración durante el proceso de mecanizado. En comparación con la CRD, el daño por delaminación en la entrada de CFRP en UARD se reduce. Bajo los parámetros de procesamiento apropiados, el factor de delaminación en la entrada podría reducirse en un 15%, y la altura de la rebaba podría reducirse en un 45%. Obviamente, la UARD es un proceso prometedor para mejorar el daño por delaminación en la entrada de CFRP.