本文關(guān)鍵詞：基于五軸混聯(lián)氣囊拋光機(jī)的氣囊拋光工藝研究

  更多相關(guān)文章： 氣囊拋光 材料去除模型 工藝參數(shù) 路徑規(guī)劃

【摘要】：光學(xué)技術(shù)在國防、航天、航空、信息等諸多領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。其采用的光學(xué)零件也逐漸轉(zhuǎn)變成新型的非球面零件。因此,需要對(duì)非球面零件加工方法進(jìn)行研究。在對(duì)非球面零件進(jìn)行加工時(shí),氣囊拋光方法能夠快速的、有效的滿足非球面零件的加工要求。氣囊拋光方法是一種新型超精密加工方法,適用于非球面和自由曲面的拋光,其具有加工效率高、表面精度高、加工成本低廉、便于加工的優(yōu)點(diǎn)。在國內(nèi),很多研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)對(duì)氣囊拋光工藝做了一些研究,然而在一些核心技術(shù)上沒有進(jìn)行深入的探究。本文對(duì)于氣囊拋光過程中工藝參數(shù)及拋光軌跡對(duì)工件表面精度的影響規(guī)律進(jìn)行了研究,針對(duì)工件的面形精度與表面粗糙度對(duì)工藝參數(shù)與拋光軌跡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過對(duì)氣囊拋光的一系列工藝優(yōu)化設(shè)計(jì),最終獲得高質(zhì)量的加工表面。通過Preston方程與Hertz接觸理論對(duì)氣囊拋光過程中拋光表面速度分布與壓力分布進(jìn)行建模、分析,獲得了氣囊拋光過程拋光面的速度分布模型、壓力分布模型與材料去除模型。通過模型分析了氣囊轉(zhuǎn)速、進(jìn)動(dòng)轉(zhuǎn)速與工件曲率半徑對(duì)拋光過程的影響機(jī)理;以正交試驗(yàn)作為研究方法,對(duì)氣囊拋光過程的一系列工藝參數(shù)對(duì)工件的材料去除率和表面粗糙度的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。分別設(shè)計(jì)并完成了針對(duì)5個(gè)因素對(duì)材料去除率和表面粗糙度影響的正交試驗(yàn),得到了各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)工件表面質(zhì)量的影響規(guī)律并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選,得到了最優(yōu)工藝參數(shù)組合;對(duì)拋光路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)算法的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)分析,選擇神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法作為路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)算法的基本模型。對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),并對(duì)控制算法進(jìn)行訓(xùn)練,使其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。通過對(duì)不同條件下設(shè)計(jì)出的拋光路徑進(jìn)行拋光仿真,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,評(píng)估路徑規(guī)劃算法的精確度。根據(jù)研究結(jié)果對(duì)工件進(jìn)行拋光試驗(yàn),獲得了高精度的加工工件表面,驗(yàn)證了上述研究所建立的材料去除模型、工藝參數(shù)優(yōu)選結(jié)果與拋光路徑規(guī)劃算法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：氣囊拋光 材料去除模型 工藝參數(shù) 路徑規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-18
• 1.2.1 氣囊拋光工藝的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 氣囊拋光軌跡規(guī)劃的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 氣囊拋光過程材料去除模型的建立與仿真20-36
• 2.1 加工參數(shù)對(duì)速度分布的影響分析20-26
• 2.1.1 氣囊拋光加工表面速度場(chǎng)的分析20-23
• 2.1.2 氣囊拋光工藝參數(shù)對(duì)速度模型影響的分析23-26
• 2.2 氣囊拋光加工表面壓力場(chǎng)的分析26-32
• 2.2.1 氣囊拋光加工表面壓力模型的建立26-31
• 2.2.2 氣囊拋光工藝參數(shù)對(duì)壓力模型影響的分析31-32
• 2.3 材料去除模型的建立32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 氣囊拋光工藝參數(shù)對(duì)工件質(zhì)量影響規(guī)律的試驗(yàn)研究36-50
• 3.1 試驗(yàn)方法36-38
• 3.2 氣囊拋光材料去除率的正交試驗(yàn)38-42
• 3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)38-40
• 3.2.2 工藝參數(shù)對(duì)材料去除率影響規(guī)律分析40-42
• 3.3 氣囊拋光表面粗糙度的正交試驗(yàn)42-47
• 3.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)42-44
• 3.3.2 工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度影響規(guī)律分析44-47
• 3.4 氣囊拋光試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化47-49
• 3.4.1 針對(duì)去除率的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與工藝參數(shù)優(yōu)化47
• 3.4.2 針對(duì)粗糙度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與工藝參數(shù)優(yōu)化47-48
• 3.4.3 氣囊拋光高質(zhì)量表面的工藝參數(shù)選取48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 氣囊拋光過程的路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)算法研究50-67
• 4.1 路徑規(guī)劃算法的功能需求分析50-53
• 4.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)53-57
• 4.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53-55
• 4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法的實(shí)現(xiàn)55-57
• 4.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的路徑規(guī)劃算法訓(xùn)練57-60
• 4.4 路徑規(guī)劃算法的仿真與精確度評(píng)估60-66
• 4.4.1 材料去除計(jì)算程序的編寫61
• 4.4.2 路徑規(guī)劃算法的精確度評(píng)估61-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 氣囊拋光工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果試驗(yàn)研究67-72
• 5.1 材料去除模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證67-69
• 5.2 工藝參數(shù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證69-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果78-80
• 致謝80

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