一、课题来源与背景: 本项目来源于2015年广东省应用型科技研发专项项目“面向大型铸锻件的智能机器人铣抛系统研制和产业化”，项目编号：2015B090922010。 大型铸锻件广泛应用于汽车、船舶、核电、石化等支柱产业，其经济带动性强，辐射作用大，是产业链上不可或缺的重要一环。大型铸锻件传统后处理采用人工抛光打磨方法，加工效率低且质量无法保证。国外，只有德国格林策巴赫机械公司实现了基于机器人的抛光打磨，但是机器人操作通过人工示教，智能化不高。

    二、技术原理及性能指标: 1、技术原理 本项目针对目前国内外在大型铸锻件后处理加工工艺和装备研究和开发上的不足，开展智能化机器人铣抛系统的研究和开发，并进行产业化推广。通过双目视觉实现工件的在线三维尺寸测量，配合离线编程系统的铣削和抛光规划，并由机器人装配铣刀和打磨轮完成一体化加工，极大的提高了加工效率和加工质量。 2、性能指标 （1）多机器人铣抛复合协同操作平台，在功能上实现大型铸锻件的三维自动测量、自动铣削、自动抛光的集成化、自动化，并实现以下工艺技术指标： ① 三维测量系统测量精度0.033mm； ② 机器人铣削加工精度0.12mm； ③ 机器人打磨精度0.08mm，抛光精度0.04mm。 ④ 机器人六自由度、负载210kg、末端定位精度±0.1mm、重复定位精度±0.05mm。 （2） 3D离线编程系统，实现以下功能和工艺技术指标： ① 实现对机器人工作场景的三维实体建模、运动学和动力学计算功能； ② 具备CAD/CAM /Robot集成编程环境； ③ 能够实现具有自由曲面的铸锻件铣削、抛光加工轨迹的离线编程； ④ 实现复杂零件的全周铣抛轨迹规划：通过保角映射理论，综合规划复杂零件的全周抛光轨迹。对于复杂零件，实现一次装夹下的全部加工； ⑤ 恒去除率抛光工艺：实现曲面抛光去除均匀，测量表面平均粗糙度值Ra为0.05um； ⑥ 实现机器人工作轨迹的仿真计算，验证机器人关节角超限、碰撞检测等，碰撞检测精度为0.01mm。

    三、技术的创造性与先进性： （1）提出面向大型铸锻件的基于智能机器人全自动铣抛集成工艺。该方法有助于解决大型铸锻件后处理加工依赖于人工抛光打磨、加工效率低、质量无法保证的问题，提高加工效率和加工质量。 （2） 提出一种基于毛坯余量自动识别的铣削路径优化技术。该方法能够避免大量的非工作路径，从而有效提高毛坯的铣削加工效率。 （3） 提出一种基于末端轨迹连续光滑、打磨力最优的抛光打磨机器人运动规划和优化方法。该方法有助于提高抛光打磨的质量。

    四、技术的成熟程度，适用范围和安全性： 本项目研究和开发基于机器人的智能铣抛系统，以汽车桥壳典型大型铸锻件为加工对象，实现工件的在线三维尺寸测量，配合离线编程系统的铣削和抛光规划，并由机器人装配铣刀和打磨轮完成一体化加工，极大的提高了加工效率和加工质量，减少灰尘对人的伤害，有效解决了用工荒难题。项目已经完成产业化推广，取得了较好的经济效益。该项技术可应用于汽车、装备、石化等广东省支柱产业，替代进口。

    五、应用情况及存在的问题： 项目产品通过市场推广，成功在东莞濠文塑胶五金制品有限公司、江西大田精密科技有限公司、越盛股份有限公司等多家企业推广应用，取得良好的应用效果。项目累计新增销售收入11563.14万元，累计新增利税1800万元。通过本项目的实施，改变了现有的大型铸锻件的人工抛光打磨方式，提高了加工效率和加工质量。

    六、历年获奖情况： 无。