本文關(guān)鍵詞：非球面磁流變拋光算法與實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁流變拋光技術(shù)是一種確定性拋光技術(shù)。非球面磁流變拋光算法是非球面磁流變拋光面形控制技術(shù)的核心,涉及面形控制的諸多工藝環(huán)節(jié)。因此,算法的優(yōu)劣直接影響到非球面拋光過程的精度和收斂效率。本文就非球面磁流變確定性拋光的工藝算法進行了探索與研究,為形成非球面磁流變拋光工藝能力提供了基礎(chǔ)技術(shù)支持。針對非球面光學(xué)元件連續(xù)變曲率的特點,首次提出了一種基于平面拋光去除函數(shù)演繹獲取非球面磁流變拋光去除函數(shù)的技術(shù)思路。通過解耦浸入深度和曲率等幾何因素對去除函數(shù)的影響機制,發(fā)現(xiàn)在工藝條件近似不變的情況下,拋光區(qū)域特定點處的去除函數(shù)值隨浸入深度呈近似線性關(guān)系。將實驗測得的平面去除函數(shù)進行演繹,得到不同曲率以及不同浸深條件下的去除函數(shù),從而實現(xiàn)從平面拋光實驗去除函數(shù)出發(fā),對非球面磁流變拋光去除函數(shù)的預(yù)測。該方法綜合了實驗測試法和理論計算法的優(yōu)勢,提高了非球面去除函數(shù)獲取的準確性和效率。通過實驗測得的球面去除函數(shù)與演繹獲得的去除函數(shù)進行對比,表明了該方法的正確性。根據(jù)非球面磁流變拋光工藝過程中柔性緞帶對光學(xué)表面位置控制的要求,建立了基于低序體的非球面磁流變拋光機床不同運動軸組合、不同聯(lián)動形式的統(tǒng)一模型,實現(xiàn)了柔性緞帶拋光精確位置坐標精確求解的要求。針對磁流變機床開發(fā)過程中結(jié)構(gòu)形式多樣、同一結(jié)構(gòu)下聯(lián)動方式不同的特點,應(yīng)用低序體理論建立通用拓撲結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型,提供了一種適用于計算機求解的通用建模方法,并對六軸六聯(lián)動形式的運動過程進行仿真,將計算結(jié)果與ADAMS的計算結(jié)果進行比較,驗證了該方法的正確性。該方法有望為下一步開展大型非球面磁流變拋光工藝軟件系統(tǒng)的算法設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。發(fā)展了適用于非球面的軌跡規(guī)劃和駐留時間求解算法。相對于平面而言,非球面拋光過程軌跡規(guī)劃需要考慮非球面面形誤差不可正交分解的特性,駐留時間求解具有在子午平面內(nèi)進行計算的特點。為此,本文基于現(xiàn)有平面軌跡規(guī)劃和駐留時間求解算法,建立了在弧面空間對非球面誤差進行修正的非球面軌跡規(guī)劃方法,以及修正去除函數(shù)影響矩陣回轉(zhuǎn)量的非球面駐留時間求解算法,經(jīng)過離軸非球面的拋光實驗驗證了非球面磁流變拋光算法的正確性。此外,首次提出了將有定位誤差的面形看作離軸非球面進行加工的補償思路,建立了一種非球面定位誤差補償拋光算法并進行了仿真,仿真結(jié)果初步表明了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：非球面 磁流變拋光 工藝算法 去除函數(shù)演繹獲取 多體運動學(xué)
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.692
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 課題來源及意義8-13
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究背景和意義8-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 非球面磁流變拋光研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 非球面磁流變拋光算法研究現(xiàn)狀與問題16-18
• 1.3 本論文主要研究目的、內(nèi)容及研究思路18-21
• 1.3.1 論文研究目的18
• 1.3.2 論文主要內(nèi)容18-19
• 1.3.3 論文研究思路19-21
• 第二章 非球面磁流變拋光去除函數(shù)演繹獲取算法21-39
• 2.1 非球面磁流變拋光去除函數(shù)演繹獲取的技術(shù)思路21-22
• 2.2 去除函數(shù)演繹原理分析與實驗驗證22-29
• 2.2.1 去除函數(shù)演繹原理分析22-26
• 2.2.2 實驗驗證26-29
• 2.3 去除函數(shù)演繹獲取算法29-35
• 2.3.1 變浸深平面拋光去除函數(shù)演繹算法29-33
• 2.3.2 變浸深曲面拋光去除函數(shù)演繹算法33-35
• 2.4 去除函數(shù)演繹獲取算法的實驗驗證35-37
• 2.5 本章總結(jié)37-39
• 第三章 非球面磁流變拋光多軸聯(lián)動位置量求解算法39-56
• 3.1 多軸聯(lián)動位置量求解算法的運動學(xué)基礎(chǔ)39-41
• 3.1.1 低序體理論39
• 3.1.2 齊次變換方法39-41
• 3.2 非球面磁流變拋光機床通用位置量求解模型41-45
• 3.3 PKC-1000Q2型磁流變拋光機床位置量求解45-52
• 3.3.1 低序體模型45-47
• 3.3.2 磁流變機床的體間齊次變換關(guān)系47-49
• 3.3.3 位置量的解算49-51
• 3.3.4 非線性誤差評估51-52
• 3.4 多軸聯(lián)動位置量求解算法驗證52-54
• 3.5 本章總結(jié)54-56
• 第四章 非球面磁流變拋光工藝算法及實驗驗證56-71
• 4.1 非球面磁流變拋光面形控制工藝過程分析56-58
• 4.2 非球面拋光的軌跡規(guī)劃算法58-59
• 4.3 非球面拋光的駐留時間求解算法59-62
• 4.3.1 駐留時間求解算法分析59-60
• 4.3.2 非球面駐留時間求解算法60-62
• 4.4 非球面磁流變拋光定位誤差補償算法與仿真62-66
• 4.4.1 定位誤差補償算法62-65
• 4.4.2 定位誤差補償算法仿真65-66
• 4.5 非球面磁流變拋光算法驗證實驗66-70
• 4.6 本章總結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 全文總結(jié)71
• 5.2 技術(shù)創(chuàng)新或進步點71-72
• 5.3 研究展望72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-78
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文78
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)活動78

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