本文關(guān)鍵詞：基于研拋力控制的復(fù)雜曲面精密研拋技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)雜曲面 研拋力 去除函數(shù) 駐留時間 進給速度

【摘要】：復(fù)雜曲面零件在提高工件系統(tǒng)性能,實現(xiàn)特殊的工件特性,減少系統(tǒng)零件數(shù)量,減小系統(tǒng)尺寸等方面有諸多無法比擬的優(yōu)越性,在航空航天、國防、通訊、生物醫(yī)學(xué)、能源、車輛等工業(yè)和民用領(lǐng)域有著日益增長的應(yīng)用需求。復(fù)雜曲面零件能否在這些重要領(lǐng)域中獲得突破性的應(yīng)用,其關(guān)鍵還在于能否實現(xiàn)高效、精密、低成本的加工。但是復(fù)雜曲面的研拋加工工藝是直接影響復(fù)雜曲面加工零件的加工精度和加工效率的工序,在零件的加工過程中具有非常重要的研究意義。本文以五軸超精密研拋機床為實驗平臺,研究基于力控制技術(shù)的復(fù)雜曲面研拋加工工藝。由普林斯頓(Preston)理論分析可知,研拋頭與被加工零件之間的研拋壓力大小是影響研拋表面質(zhì)量非常重要的因素。本文從被加工零件與研拋頭在工作過程中的相對速度著手,推導(dǎo)復(fù)雜曲面加工過程的去除函數(shù)模型;根據(jù)復(fù)雜曲面上每一研拋點的去除量要求,推導(dǎo)出加工的進給模型;根據(jù)相鄰兩點的位置關(guān)系,得到復(fù)雜曲面加工過程中的殘差模型,根據(jù)殘差模型可以進一步驗證選擇的加工步長是否合理,為獲得高精度的曲面面型精度提供了有力的理論依據(jù)。研拋加工過程中,不改變研拋頭的去除能力(恒定的去除函數(shù)),而用改變研拋工具駐留時間的長短來控制研拋去除量,駐留時間的長短可以通過研拋工具的進給速度來實現(xiàn)。根據(jù)復(fù)雜曲面被加工零件表面的面形誤差分布以及研拋工具的去除函數(shù),計算并得到研拋工具的進給速度的分布,去除的材料越多,則駐留的時間越長,進而研拋工具的進給速度就越小,反之亦然。根據(jù)研拋力、駐留時間和研拋去除量之間的關(guān)系,通過對研拋力檢測、解耦,根據(jù)研拋頭參數(shù)、零件的形狀參數(shù)和材料參數(shù),研拋旋轉(zhuǎn)軸的主軸轉(zhuǎn)速,解算出實時優(yōu)化的進給率和研拋路徑補償值,確定研拋工具和被加工零件表面之間的研拋壓力和適合的駐留時間,使五軸超精密研拋機床在研拋力控制下可以實現(xiàn)仿人研拋操作,最終確保研拋加工零件的表面質(zhì)量。最后,在五軸超精密研拋機床上進行了實驗研究,驗證了所提出的方法的正確性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)雜曲面 研拋力 去除函數(shù) 駐留時間 進給速度
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 課題研究的來源8
• 1.2 課題的研究背景和意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.3.1 復(fù)雜曲面加工的發(fā)展歷程9
• 1.3.2 研拋加工技術(shù)現(xiàn)狀9-12
• 1.3.3 復(fù)雜曲面加工設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.4 駐留時間概述14-19
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 復(fù)雜曲面數(shù)學(xué)模型的建立20-28
• 2.1 復(fù)雜曲面描述20-21
• 2.2 復(fù)雜曲面相關(guān)數(shù)學(xué)模型21-24
• 2.2.1 復(fù)雜曲線模型21-22
• 2.2.2 復(fù)雜曲面模型22-23
• 2.2.3 節(jié)點矢量的確定23-24
• 2.3 軌跡規(guī)劃24-27
• 2.3.1 復(fù)雜曲面?zhèn)鹘y(tǒng)的加工運動軌跡規(guī)劃方法24-25
• 2.3.2 復(fù)雜曲面研拋走刀模式25-26
• 2.3.3 研拋頭的形狀26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 復(fù)雜曲面研拋加工模型的建立28-38
• 3.1 研拋機床結(jié)構(gòu)及工作原理28
• 3.2 復(fù)雜曲面去除模型的建立28-30
• 3.2.1 去除理論基礎(chǔ)28-29
• 3.2.2 常見的幾種去除模型29-30
• 3.3 去除函數(shù)模型的建立30-32
• 3.4 復(fù)雜曲面的加工進給模型建立32-34
• 3.5 復(fù)雜曲面加工殘差模型建立34-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第四章 基于研拋力控制的復(fù)雜曲面研拋加工方法38-45
• 4.1 五軸研拋機床運動描述38
• 4.2 研拋工件受力分析38-39
• 4.3 研拋力與研拋壓力的區(qū)別39-40
• 4.4 力-位-姿解耦原理40
• 4.5 基于研拋力控制的復(fù)雜曲面研拋方法40-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第五章 基于研拋力控制的研拋加工實驗研究45-53
• 5.1 五軸精密研拋中研拋工具去除能力分析45-47
• 5.2 研拋壓力分布模型47-48
• 5.3 零件表面面形誤差48-49
• 5.4 研拋零件的去除量的確定49
• 5.5 研拋工具進給速度分布49-50
• 5.6 研拋實驗50-52
• 5.7 本章小結(jié)52-53
• 第六章 結(jié)論53-54
• 6.1 全文總結(jié)53
• 6.2 展望未來53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻55-58
• 作者簡介58
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果58

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李新強,王建平,徐瑞霞;車內(nèi)復(fù)雜曲面工裝[J];機械工人.冷加工;2005年03期

2 陳欣;金俊杰;王可;;一種復(fù)雜曲面測量新技術(shù)的理論研究[J];組合機床與自動化加工技術(shù);2007年02期

3 何靈;空間立體曲面零件的編程和加工[J];機床;1992年03期

4 謝展;錢志良;張新建;;規(guī)則曲面?zhèn)茹娺^程中的刀位計算[J];機械工程師;2007年12期

5 周紀(jì)軍;石濤;;曲面零部件加工技術(shù)問答[J];家具;2003年06期

6 牟魯西;尹周平;;基于誤差分析的曲面組合測量方法研究[J];現(xiàn)代制造工程;2012年10期

7 謝叻,周儒榮,阮雪榆;自由曲面零件余量加工算法[J];機械工程學(xué)報;2003年05期

8 佛新崗;;MasterCAM曲面精加工方案選擇研究[J];煤礦機械;2012年01期

9 黃大貴，，武好明，謝偉;直線元成型復(fù)雜曲面的五坐標(biāo)CNC加工技術(shù)[J];電子科技大學(xué)學(xué)報;1996年03期

10 謝秋馨;;在Master CAM中進行曲面自動加工教學(xué)的探索[J];湖南農(nóng)機;2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 童偉;劉建養(yǎng);;高精度參數(shù)化曲面的造型和加工技術(shù)探討[A];中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)學(xué)分會機械加工專業(yè)委員會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

2 申曉龍;張來希;;數(shù)控線切割加工模具曲面裝置的改造研究[A];第14屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳海東;面向航空發(fā)動機葉片頂端修復(fù)的曲面再生算法與誤差分析[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

2 王曉飛;復(fù)雜曲面測量規(guī)劃及定位技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2014年

3 趙東宏;薄壁曲面零件數(shù)字化制造優(yōu)化技術(shù)研究[D];江蘇大學(xué);2016年

4 王立成;復(fù)雜曲面原位檢測方法與實驗研究[D];華中科技大學(xué);2012年

5 牟魯西;復(fù)雜曲面零件在機測量關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2012年

6 鐘山;復(fù)雜曲面正向/逆向快速設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)與增材制造數(shù)據(jù)處理方法研究[D];華南理工大學(xué);2013年

7 孔令葉;軸對稱回轉(zhuǎn)曲面精密磨削加工技術(shù)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

8 楊建中;復(fù)雜多曲面數(shù)控加工刀具軌跡生成方法研究[D];華中科技大學(xué);2007年

9 李國;基于刀具擺動進給的非球曲面超精密車削方法及系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 鄭剛;復(fù)雜曲面非球頭刀寬行銑削加工的幾何學(xué)原理與方法[D];上海交通大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任衍濤;基于慢刀伺服的曲面準(zhǔn)柔性拋光技術(shù)研究[D];太原科技大學(xué);2015年

2 田洪東;基于研拋力控制的復(fù)雜曲面精密研拋技術(shù)研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2016年

3 劉鳴華;基于結(jié)構(gòu)仿生的派生曲面研究[D];燕山大學(xué);2011年

4 胡濱;異型功能曲面的數(shù)字化閉環(huán)創(chuàng)成技術(shù)的研究[D];山東大學(xué);2007年

5 江歡;曲面展開方法及其計算機實現(xiàn)的研究[D];西安理工大學(xué);2009年

6 孟凡秋;基于Mastercam的凸形曲面數(shù)控加工技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2008年

7 李堅;非回轉(zhuǎn)對稱光學(xué)曲面車削加工誤差評定的研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 張建平;整體葉輪葉片曲面?zhèn)茹娂庸さ牡段灰?guī)劃研究[D];大連交通大學(xué);2010年

9 劉飛鵬;基于主曲率匹配曲面分片的五軸加工軌跡規(guī)劃研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

10 魏彥波;基于UG的碗形曲面數(shù)控加工技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2010年

本文編號：1032751