基于灰色关联度分析响应面法的橡胶软模端面抛磨表面粗糙度预测

图 １ 机器人除尘磨削系统
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AOK 工具 末 端 圆 盘 为 植 绒 打 磨 盘,粘 贴 在
一层厚度为 １２ mm 的 海 绵 垫 上.海 绵 垫 底 面 为
植绒表面,可以粘贴砂纸(型 号 为 圣 戈 班 A９７５ 陶
瓷磨粒砂纸),
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粉尘吸附在 橡 胶 软 模 上.IRC５ 控 制 柜 将 信 号 传
递给机器人,以此 来 控 制 机 器 人 的 位 姿;
AOK 控
制柜与 AOK 打 磨 工 具 通 信 连 接,控 制 磨 头 的 转
速与压力.橡胶垫(尺寸 为 ８００ mm×６００ mm×
３ mm)通 过 黏 结 剂 粘 贴 在 Q２３５ 碳 素 结 构 钢 板
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之间的关系,旨在 精 准 预 测 定 点 端 面 打 磨 橡 胶 材
料的粗糙度 Ra 值,并得到最小粗糙度 Ra 值以及
对应的参数组合.
图 ２ AOK 端面打磨工具
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选用的橡胶垫 为 工 业 用 绝 缘 橡 胶 板,材 料 为
天然橡胶,其物理参数如表 １ 所示.
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式中,
n 为该参数组 合 下 的 实 验 重 复 次 数;
xi 为 第i 次 实
验的数值;
τ 为该组合参数下的信噪比值.
为了定 性 分 析 各 个 工 艺 参 数 对 表 面 粗 糙 度
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为了探索打磨参数对橡胶材料表面的影响规
律,本文采用定点端面磨削方式,通过灰色关联度
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个磨削参数 对 表 面 粗 糙 度 Ra 的 影 响. 然 后,使
用响应面法 (
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n、抛磨压力 ３８．
４ N、离边距离 ３０ mm.
关键词:灰色关联度分析;响应面法;端面抛磨;表面粗糙度;橡胶软模
中图分类号:
TH１６１
DOI:
１０．
３９６９/
．
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１００４

１３２X．
２０２１．
２４．
００９
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开放科学(资源服务)标识码(
OS
ID):
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避免磨屑粉尘吸附成为亟需解决的问题.
橡胶机加工有 其 特 殊 性,目 前 研 究 橡 胶 切 削
[]
表面质量的研究文献很少.J
IN 等 ８ 研 究 了 高 速
铣削下各种软橡 胶 表 面 质 量,得 出 当 设 置 较 大 的
速度与前角时,可以获得较好 的 切 削 效 果.YAN
等 [９]通过有限元仿真分析不同前角下橡胶材料的
的一致性,需要在刚模上粘贴一层橡胶软模,通过
末端接口相连,用以吸收打磨后的磨屑粉尘,避免
制件一般是通 过 模 具 成 形 的
,为 保 证 蒙 皮 厚 度
[
２]
打磨软模来消除复合材料丢层处的间隙.
与金属材料磨削后工件表面的导电性与光滑
性不同,对于非金属材料而言,大部分橡胶材料的
,导致
电阻率均大于 １０ Ω/cm,容易产生静电
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橡胶表面易 吸 附 灰 尘、粉 状 磨 屑 等 颗 粒 物.以 不
８
[
３
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４]
恰当的工艺参数 组 合 打 磨 后 的 橡 胶 软 模,表 面 易
发毛,粗糙度值变大.工件表面的粗糙度越大,越
有可能为颗粒 物 的 沉 积 提 供 更 多 的 空 间
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[
５]
人的六轴末端相连,工业吸尘器通过软管与 AOK
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中 国 机 械 工 程
第 ３２ 卷 第 ２４ 期
２０２１ 年 １２ 月
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３２ No．
２４
CHINA MECHANICALENGINEERING
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基于灰色关联度分析 响应面法的橡胶软模
端面抛磨表面粗糙度预测
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车削情况,指 出 当 前 角 大 于 ５０
°时 可 以 获 得 较 光
滑的 机 加 工 橡 胶 表 面.RAJESH 等 [１０]研 究 了 低
温条件下对丁腈 橡 胶 的 车 削 工 艺,发 现 低 温 条 件
下切削力减小,切屑呈连续带状,提高了橡胶材料
车削 后 的 表 面 光 洁 度. MULIMANI 等 [１１]基 于
华中科技大学机械科学与工程学院,武汉,
１．
４３００７４
数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉,
２．
４３００７４
无锡中车时代智能装备有限公司,
无锡,
３．
２１４１７４
摘要:为解决复合材料加筋壁板上筋条与蒙皮配合间隙不均匀的问题,需在刚模表面上粘贴橡胶软
模,并通过抛磨橡胶软模来消除配合间隙,然而,若打磨参数选择不 当,则 橡 胶 软 模 表 面 易 起 毛,致 使 粗
表 １ 橡胶材料的物理属性
Tab．