汽輪機缸體是鑄造成型得到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的原始產(chǎn)品，在澆鑄過程中不可避免地存在著缺陷，成型后必須要對其進行無損探傷探傷工藝前，要求用自動打磨機機器人打磨除去表面夾渣及氧化層、淺層裂紋等缺陷，以保證探傷結(jié)果的正確性。三十萬千瓦汽輪機缸體其大尺寸為82X40X26m．需打磨的內(nèi)外表面近1m．打磨1作量很大。缸體形狀復(fù)雜，包括各種標準曲面（圓柱面、圓錐面平面）和大量的空間自由曲面，而且這些曲面的軸線或母線處于空間的各種方位。

打磨機器人

 
缸體內(nèi)外表面都有許多鑄造工藝結(jié)構(gòu)和零件功能結(jié)構(gòu)使得表面的各種曲面的邊界各種各樣，加之缸體產(chǎn)品系列化，大小不同，形狀各異，要求自動打磨機器人和控制軟件要有柔性和自適應(yīng)能力，這對系統(tǒng)的數(shù)控編程和控制都是個難題，面對如此復(fù)雜的曲面形狀，根據(jù)打磨機器人本體的自由度設(shè)置和結(jié)構(gòu)的需要，如何方便進行數(shù)控編程呢？經(jīng)過松健機器人深入的分析研究，終的處理方案是：

一、對那些無法用數(shù)學方程描述的空間曲面，先是通過自動打磨機器人對產(chǎn)品的示教采樣，得到型值點坐標再經(jīng)曲面擬合和線性插值，用線性插補控制磨頭進給，以砂輪的二維折線運動，個環(huán)面?zhèn)€環(huán)面地來逼近三維自由曲面。
 
二、對于那些可以由數(shù)學方程式包括隱函數(shù)式、極坐標式、參數(shù)式描述的空間自由曲面，則采用正負法來直接插補加，既省去了示教采樣這個繁瑣的人L操作步驟，提高打磨效率，又省去了曲面擬合中間插值等大量計算工作量，并克服由此產(chǎn)生的擬合誤差。
 
三、自動打磨機器人對于大約30余種不同形狀不同方位不同邊界的標準曲面（平面、圓柱面、圓錐面）經(jīng)圖形線性變換以幾種統(tǒng)的數(shù)學方案數(shù)據(jù)格式來精確地處理它們。本來應(yīng)用正負法是完全可以用種控制過程產(chǎn)生包括這些標準曲面曲線的任意曲線運動的，只是因為正負法插補，要求輸入曲線的方程式，數(shù)控編程時，輸入稍大于經(jīng)圖形變換以后用統(tǒng)數(shù)據(jù)格式來編程的輸入工作量；加之缸體表面的標準曲面占了大部分這部分的數(shù)控編程應(yīng)越簡單越好，所以對這些標準曲面作了單的處理。
 
四、由于自動打磨機器人的打磨軌跡控制點是偏離工件表面的，要經(jīng)究兩次線性和非線性變換才能得到控制點坐標，首先控點軌跡應(yīng)是工件表面曲線的等距軌跡線，此外，由于整體結(jié)構(gòu)決定了控制點并不在磨削點所在處曲面的法線上還要經(jīng)過適當?shù)淖儞Q才能得到控制點的坐標值。