【摘要】：微細(xì)銑削技術(shù)具有加工精度可控、適用多種材料、可加工三維復(fù)雜形狀、設(shè)備費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),近幾年得到了飛速發(fā)展,逐漸成為微細(xì)加工的一種重要手段。微細(xì)銑床作為微細(xì)銑削的加工設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)該加工技術(shù)的前提與基礎(chǔ),而對(duì)加工過(guò)程信號(hào)的采集與分析對(duì)微細(xì)銑削機(jī)理的研究及工藝優(yōu)化具有重要意義,同時(shí)由于缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論和大量的工藝數(shù)據(jù)支持,且現(xiàn)有的相關(guān)研究大都是獨(dú)立、分散、不完整的,這也對(duì)構(gòu)建微細(xì)銑削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)提出了迫切的需求。為此,本課題使用一致軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),分別對(duì)微細(xì)銑床數(shù)控系統(tǒng)軟件、加工過(guò)程信號(hào)測(cè)量系統(tǒng),以及微細(xì)銑削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)整個(gè)微細(xì)銑削加工環(huán)節(jié)的平臺(tái)統(tǒng)一。本文主要研究工作如下:(1)介紹了微細(xì)銑床的整體結(jié)構(gòu)與伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并對(duì)伺服參數(shù)進(jìn)行整定,完成了微細(xì)銑床數(shù)控系統(tǒng)軟件基本功能的開(kāi)發(fā)并重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了加工程序行實(shí)時(shí)顯示、三維實(shí)時(shí)刀軌顯示和旋轉(zhuǎn)緩沖區(qū)等功能,充分利用PMAC運(yùn)動(dòng)控制器提供的SPLINE運(yùn)動(dòng)模式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了面向微小型零件輪廓曲線銑削加工的功能模塊并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。(2)對(duì)加工過(guò)程信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),闡述其工作原理并確定測(cè)量系統(tǒng)軟件的功能結(jié)構(gòu)。利用Measurement Studio組件,使用C#與Matlab混合編程技術(shù),開(kāi)發(fā)并實(shí)現(xiàn)了測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析兩大功能模塊,進(jìn)行微細(xì)銑削實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)切削力信號(hào)的采集與分析驗(yàn)證系統(tǒng)可靠性。(3)完成了微細(xì)銑削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),包括數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。使用基于實(shí)例推理與規(guī)則推理的混合推理的方法實(shí)現(xiàn)微細(xì)銑削工藝參數(shù)的有效推薦與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的自學(xué)習(xí),建立了針對(duì)微細(xì)銑削的切削參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型并采用混合改進(jìn)遺傳算法實(shí)現(xiàn)對(duì)切削參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論背景與意義新技術(shù)的不斷發(fā)展，，在航空航天、精密儀器、電子通訊、各種高精度高性能微小型產(chǎn)品及零件的需求日益迫切，對(duì)度等方面的要求也越來(lái)越高[1]，因此對(duì)微細(xì)加工技術(shù)的研究主要有 MEMS 技術(shù)和微細(xì)切削技術(shù)，而基于微電子技術(shù)的、只可加工簡(jiǎn)單二維及二維半幾何形狀的局限性，無(wú)法滿化和柔性化生產(chǎn)的要求。因此，微細(xì)銑削技術(shù)作為彌補(bǔ)該工精度可控、適用多種材料、可加工三維復(fù)雜形狀、設(shè)備費(fèi)的重要性日益提高，已成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。圖 1.1 為使用零件與結(jié)構(gòu)。

0.29[9]。圖1.2所示為韓國(guó)智能制造研究所Rol等人研制的三軸微細(xì)機(jī)床，主軸轉(zhuǎn)速最高達(dá)80000r/min，Z軸編碼器的分辨率為0.01μm[10]。該機(jī)床使用了Delta Tau公司的運(yùn)動(dòng)控制器，采用開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了微細(xì)機(jī)床適應(yīng)性。德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)研制了一臺(tái)五軸超精密數(shù)控銑削系統(tǒng)，如圖1.3所示，該機(jī)床專用于微細(xì)加工，可適用于平面與3D微結(jié)構(gòu)的微銑削加工[11]。美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)MML實(shí)驗(yàn)室研制了一臺(tái)超精密五軸微細(xì)銑床，如圖1.4所示
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP311.13;TG547

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2586336