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传统制造业中去毛刺大多数采用人工操作,此类方式费时费力且生产效率低,零件质量不稳定。采用工业机器人代替人工进行去毛刺作业能有效提高生产效率,降低成本,保障零件去毛刺质量,但由于机器人定位误差因素,采用刚性刀具去毛刺时容易出现刀具崩断或零件被切坏等情况。浮动式去毛刺执行器能有效解决这方面问题,它能使刀具对零件的毛刺进行跟随加工,可有效避免因零件及定位误差造成刀具和零件的损坏。本论文设计了一种浮动式去毛刺执行器并进行分析,主要研究内容如下:首先,分析了机器人去毛刺的应用需求及特点,设计了浮动式去毛刺执行器的结构。选择涡轮式气动主轴,应用活塞式气动径向顺从浮动环结构,完成了浮动式去毛刺执行器的结构设计,给出了该执行器内部结构的组成及顺从浮动的实现形式和安装方式。其次,研究浮动式去毛刺执行器的动力学特性,得到了固有频率和振型。介绍了有限元模态分析理论,采用ANSYS Workbench软件,建立了浮动式去毛刺执行器的三维模型并给出了结构装配体中装配关系和材料属性,并对浮动式去毛刺执行器进行了自由模态分析,得到了其固有频率及自由模态振型,据此给出了气动主轴的工作转速要求。再次,研究浮动式去毛刺执行器的气压场特性,提出了浮动环结构的优化方案。介绍了计算流体力学基本理论,利用FLUENT数值分析软件进行仿真,建立了浮动环结构的气压场仿真二维简化模型,对不同活塞数量和进气口数量情况下浮动环的气压场进行数值模拟,优化了浮动环结构。最后,建立了机器人去毛刺实验平台,实验研究了去毛刺执行器的顺从特性及气压转速特性。设计并搭建了机器人去毛刺实验平台,利用力传感器测试了去毛刺执行器的径向顺从特性,通过光电式转速仪测量了不同气压下的气动主轴转速,测试了气压与气动主轴转速的关系。