中國的拋光技術(shù)源于21世紀,隨著科學(xué)日益進步,應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的特殊材料、天文望遠鏡、電腦等高科技品對表面質(zhì)量要求越來越高,并且這些產(chǎn)品在人們生活中影響日漸深厚,中國科學(xué)家和企業(yè)對拋光工藝有了逐步的了解和探知的渴望。國內(nèi)拋光技術(shù)起步較晚,機械裝備制造領(lǐng)域?qū)伖夤に嚰夹g(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的開發(fā)缺乏足夠的認識,導(dǎo)致了我國工業(yè)發(fā)展在拋光這一領(lǐng)域長期處于“瓶頸”階段,工業(yè)自動化發(fā)展緩慢,生產(chǎn)效率無法提高,嚴重滯后了經(jīng)濟發(fā)展。目前大部分企業(yè)依然采用手工打磨拋光。人工作業(yè)雖然成本不高,但是生產(chǎn)效率很低,拋光工序所需的時間在整個產(chǎn)品成型中所占的比例最大。勞動工人不僅工作強度大,而且無法保證依靠經(jīng)驗獲得的工件質(zhì)量。在市場推動作用下,國內(nèi)高校和企業(yè)開始不斷深入研究拋光機理,不斷創(chuàng)新拋光加工技術(shù)和工藝來應(yīng)對市場上多樣的產(chǎn)品需求�，F(xiàn)階段最為成熟,應(yīng)用最廣的主要是機械拋光。本文研發(fā)的三工位五軸拋光機,具有氣動夾持裝置和適應(yīng)三工位拋光的工具系統(tǒng),保證了工件的精確定位和精密拋光。機床同時對三個工件拋光作業(yè),極大的提高了生產(chǎn)效率。針對工件的工藝要求和機床所要實現(xiàn)的功能,提出拋光機整機設(shè)計方案。機床具備五軸聯(lián)動,分別為三個直線進給軸X軸、Y軸、Z軸和兩個回轉(zhuǎn)軸A軸、C軸,機床主體部分為床身、支撐柱、滑鞍、工作臺。針對工件的結(jié)構(gòu)特點開發(fā)一套氣動夾具和適應(yīng)的工具系統(tǒng)。完善機床的氣路設(shè)計以及照明,切削液等輔助功能,最終核定整機方案�；贏NSYS Workbench15.0對機床主體結(jié)構(gòu)進行靜力學(xué)分析和動力學(xué)分析。靜力學(xué)分析主要計算在靜力載荷長時間作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生的響應(yīng),分析結(jié)構(gòu)的形變量和應(yīng)力分布狀況,驗證機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析,則是著重研究機床結(jié)構(gòu)在動載荷作用下所表現(xiàn)的動態(tài)響應(yīng)。模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容,主要用于研究結(jié)構(gòu)的固有頻率和不同頻率下的振型表現(xiàn),合理設(shè)計結(jié)構(gòu)確保機床滿足使用要求。根據(jù)拋光機所要實現(xiàn)的運動功能,構(gòu)建控制系統(tǒng)。選取合適的數(shù)控系統(tǒng),并完成對各軸運動控制硬件的校核分析。合理設(shè)計整機電路,確保整機功能安全實現(xiàn)。建立拋光機運動學(xué)模型,針對工件的結(jié)構(gòu)特點和工藝要求,分析機床各軸運動軌跡,并建立參數(shù)方程。通過工件表面取點,進行無干涉軌跡規(guī)劃,找到完成任務(wù)的最佳軌跡。將點的數(shù)據(jù)整理并帶入軌跡方程,生成數(shù)控程序。利用VERICUT軟件進行機床運動仿真,檢測各軸運動是否超程,各部件是否發(fā)生干涉,數(shù)控程序是否合理。最終通過機床實驗,驗證整機性能。分析樣件實驗結(jié)果,確定是否達到工藝要求。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG580.692
【部分圖文】：

（a） 手工拋光 （b） 自動化拋光圖 1.1 手工拋光與自動化拋光本文針對圖 1.2 所示的金屬殼工件研發(fā)一臺三工位五軸拋光機，根據(jù)產(chǎn)結(jié)構(gòu)特點開發(fā)一套適應(yīng)的夾具和工具系統(tǒng)，可以同時拋光三個工件，極大高了生產(chǎn)效率，同時保證工件的加工質(zhì)量。

圖 1.2 金屬殼樣品拋光加工技術(shù)發(fā)展概述光加工技術(shù)是利用機械、化學(xué)或電化學(xué)作用，消除工件表面劃痕面粗糙度，以獲得光亮、平整表面的加工方法[6-8]。我國的拋光加慢，二十世紀末國內(nèi)高校逐步開始對化學(xué)及電化學(xué)拋光技術(shù)進行連理工大學(xué)在電化學(xué)機械拋光加工和脈沖電化學(xué)機械拋光加工方研究光整加工技術(shù)[11]，取得了顯著成效，獲得了較好的社會效益太原理工大學(xué)將數(shù)字試驗和物理試驗結(jié)合應(yīng)用，建立數(shù)學(xué)模擬仿

圖 1.3 德國 SHL 拋光機器人西班牙 MEPSA 公司是一家世界領(lǐng)先的自動機械設(shè)備設(shè)計和制造公司，專門生產(chǎn)金屬零件和其他材料拋光、研磨、去毛刺、拉絲處理設(shè)備。MEPSA 已將技術(shù)和適應(yīng)能力成功融合為一體，以應(yīng)對顧客的特定要求，制造人性化的設(shè)備。在世界各地一直秉承提供高標準技術(shù)與操作，設(shè)備的可靠性以及其速度、通用性和最大化滿足客戶需求的服務(wù)宗旨，使得企業(yè)在質(zhì)量與生產(chǎn)方面成績卓著[32,33]MEPSA 公司從最初的金屬家居拋光打磨，逐步擴展到汽車零部件行業(yè)、化工行業(yè)、手表配件行業(yè)、珠寶配件及航空航天領(lǐng)域，不斷創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計理念，在精密和超精密加工領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。圖 1.4 為 MEPSA 公司研制的汽車行業(yè)鋁車輪轂拋光設(shè)備。
【參考文獻】

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本文編號：2878623