学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

非球面数字化柔顺精密研抛技术研究

作　者: 张建波
导　师: 詹建明
学　校: 宁波大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 非球面数字化研抛力/位混合控制磁流变
分类号: TG580.692
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 71次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

非球面零件广泛运用于军事、航空航天和某些高科技领域,一般都需要具有极高的几何形状精度和极低的表面粗糙度,现有的非球面精密加工技术与装备还不能有效地支撑这种技术需求,因此相关的研究是现代精密制造的研究热点。所以,根据已有的技术水平,突破现有的技术限制,开发新的高精度的非球面零件的加工方法,以及研制相应的超精密加工设备已势在必行。本文通过设计一种力/位混合伺服的非球面零件精密、超精密加工装置及其数控系统,以实现非球面零件加工的低成本、高效率,并能满足加工精度和表面质量的要求。本文分析并验证了磁流变液离合器装置的迅速响应、连续可控和良好稳定性;针对研抛加工中力/位混合控制不易解耦这一难题,提出力/位混合控制由数控系统与MRF力矩伺服装置分别控制的总体方案;以普通数控车床为平台,从研究非球面研抛加工的成型机理着手,基于磁流变液可控阻尼特性研制出一种新型非球面柔顺研抛工具系统,并自行研制自适应、非自适应、气囊式三种研抛工具头。根据非球面工件形状函数建立工具加工路径数学模型,通过有效的运动规划,利用Mastercam自动编程软件生成并整理出标准的数控代码,实现了研抛工具的位姿控制;利用Labview软件实现了加工过程中的工具系统的法向研抛力闭环控制。本文从实验角度,研究了研抛系统中三种工具头结构、不同工件面型、工件材料的抛光效果。实验表明,这种结合CAD/CAM的高效非球面研抛技术与装备对实现非球面零件的批量生产、推广非球面的应用有着非常好的实际意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题研究的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状与分析  10-15
    1.2.1 非球面精密加工设备现状  10-12
    1.2.2 非球面精密加工工艺研究现状  12-14
    1.2.3 柔顺控制技术现状  14-15
  1.3 本文主要研究内容  15-17
2 柔顺研抛去除机理与成型机理研究  17-27
  2.1 非球面研抛去除机理  17-22
  2.2 研抛工具接触应力分析  22-24
  2.3 柔顺研抛成型机理  24-26
  2.4 本章小结  26-27
3 非球面柔顺精密研抛工具系统研制  27-45
  3.1 柔顺研抛工具系统总体设计  28-29
  3.2 柔顺研抛工具系统的技术构成  29-37
    3.2.1 硬件部分  29-35
    3.2.2 软件部分  35-37
  3.3 柔顺研抛工具系统性能分析  37-43
    3.3.1 MRF 力矩伺服装置性能测试  37-41
    3.3.2 MRF 力矩伺服装置稳定性分析  41-42
    3.3.3 柔顺工具系统恒研抛力分析  42-43
  3.4 本章小结  43-45
4 力/位混合控制与软件实现  45-57
  4.1 力/位混合控制的实现  45-52
    4.1.1 进给运动及其标准数控实现  45-49
    4.1.2 研抛力的模糊控制  49-52
  4.2 系统软件设计  52-56
    4.2.1 功能模块介绍  52-53
    4.2.2 系统软件编程  53-56
  4.3 本章小结  56-57
5 研抛实验研究  57-75
  5.1 适应性研抛实验  57-64
    5.1.1 自适应研抛实验  57-61
    5.1.2 非自适应研抛实验  61-64
  5.2 气囊柔顺研抛实验  64-66
  5.3 不同工件形状的柔顺研抛实验  66-72
    5.3.1 平面柔顺研抛实验  66-69
    5.3.2 锥面柔顺研抛实验  69-70
    5.3.3 球面柔顺研抛实验  70-71
    5.3.4 非球面柔顺研抛实验  71-72
  5.4 不同材料的柔顺研抛实验  72-74
  5.5 本章小结  74-75
6 结论与展望  75-77
  6.1 结论  75-76
  6.2 展望  76-77
参考文献  77-81
在学研究成果  81-82
致谢  82

非球面数字化柔顺精密研抛技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文