發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 02:28

　　 中國(guó)的拋光技術(shù)源于21世紀(jì),隨著科學(xué)日益進(jìn)步,應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的特殊材料、天文望遠(yuǎn)鏡、電腦等高科技品對(duì)表面質(zhì)量要求越來(lái)越高,并且這些產(chǎn)品在人們生活中影響日漸深厚,中國(guó)科學(xué)家和企業(yè)對(duì)拋光工藝有了逐步的了解和探知的渴望。國(guó)內(nèi)拋光技術(shù)起步較晚,機(jī)械裝備制造領(lǐng)域?qū)伖夤に嚰夹g(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的開(kāi)發(fā)缺乏足夠的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致了我國(guó)工業(yè)發(fā)展在拋光這一領(lǐng)域長(zhǎng)期處于“瓶頸”階段,工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展緩慢,生產(chǎn)效率無(wú)法提高,嚴(yán)重滯后了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前大部分企業(yè)依然采用手工打磨拋光。人工作業(yè)雖然成本不高,但是生產(chǎn)效率很低,拋光工序所需的時(shí)間在整個(gè)產(chǎn)品成型中所占的比例最大。勞動(dòng)工人不僅工作強(qiáng)度大,而且無(wú)法保證依靠經(jīng)驗(yàn)獲得的工件質(zhì)量。在市場(chǎng)推動(dòng)作用下,國(guó)內(nèi)高校和企業(yè)開(kāi)始不斷深入研究拋光機(jī)理,不斷創(chuàng)新拋光加工技術(shù)和工藝來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)上多樣的產(chǎn)品需求。現(xiàn)階段最為成熟,應(yīng)用最廣的主要是機(jī)械拋光。本文研發(fā)的三工位五軸拋光機(jī),具有氣動(dòng)夾持裝置和適應(yīng)三工位拋光的工具系統(tǒng),保證了工件的精確定位和精密拋光。機(jī)床同時(shí)對(duì)三個(gè)工件拋光作業(yè),極大的提高了生產(chǎn)效率。針對(duì)工件的工藝要求和機(jī)床所要實(shí)現(xiàn)的功能,提出拋光機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)方案。機(jī)床具備五軸聯(lián)動(dòng),分別為三個(gè)直線進(jìn)給軸X軸、Y軸、Z軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸A軸、C軸,機(jī)床主體部分為床身、支撐柱、滑鞍、工作臺(tái)。針對(duì)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開(kāi)發(fā)一套氣動(dòng)夾具和適應(yīng)的工具系統(tǒng)。完善機(jī)床的氣路設(shè)計(jì)以及照明,切削液等輔助功能,最終核定整機(jī)方案。基于ANSYS Workbench15.0對(duì)機(jī)床主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析。靜力學(xué)分析主要計(jì)算在靜力載荷長(zhǎng)時(shí)間作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生的響應(yīng),分析結(jié)構(gòu)的形變量和應(yīng)力分布狀況,驗(yàn)證機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析,則是著重研究機(jī)床結(jié)構(gòu)在動(dòng)載荷作用下所表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)內(nèi)容,主要用于研究結(jié)構(gòu)的固有頻率和不同頻率下的振型表現(xiàn),合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確保機(jī)床滿足使用要求。根據(jù)拋光機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)功能,構(gòu)建控制系統(tǒng)。選取合適的數(shù)控系統(tǒng),并完成對(duì)各軸運(yùn)動(dòng)控制硬件的校核分析。合理設(shè)計(jì)整機(jī)電路,確保整機(jī)功能安全實(shí)現(xiàn)。建立拋光機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,針對(duì)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求,分析機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)軌跡,并建立參數(shù)方程。通過(guò)工件表面取點(diǎn),進(jìn)行無(wú)干涉軌跡規(guī)劃,找到完成任務(wù)的最佳軌跡。將點(diǎn)的數(shù)據(jù)整理并帶入軌跡方程,生成數(shù)控程序。利用VERICUT軟件進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真,檢測(cè)各軸運(yùn)動(dòng)是否超程,各部件是否發(fā)生干涉,數(shù)控程序是否合理。最終通過(guò)機(jī)床實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證整機(jī)性能。分析樣件實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定是否達(dá)到工藝要求。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG580.692
【部分圖文】：

（a） 手工拋光 （b） 自動(dòng)化拋光圖 1.1 手工拋光與自動(dòng)化拋光本文針對(duì)圖 1.2 所示的金屬殼工件研發(fā)一臺(tái)三工位五軸拋光機(jī)，根據(jù)產(chǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開(kāi)發(fā)一套適應(yīng)的夾具和工具系統(tǒng)，可以同時(shí)拋光三個(gè)工件，極大高了生產(chǎn)效率，同時(shí)保證工件的加工質(zhì)量。

圖 1.2 金屬殼樣品拋光加工技術(shù)發(fā)展概述光加工技術(shù)是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)作用，消除工件表面劃痕面粗糙度，以獲得光亮、平整表面的加工方法[6-8]。我國(guó)的拋光加慢，二十世紀(jì)末國(guó)內(nèi)高校逐步開(kāi)始對(duì)化學(xué)及電化學(xué)拋光技術(shù)進(jìn)行連理工大學(xué)在電化學(xué)機(jī)械拋光加工和脈沖電化學(xué)機(jī)械拋光加工方研究光整加工技術(shù)[11]，取得了顯著成效，獲得了較好的社會(huì)效益太原理工大學(xué)將數(shù)字試驗(yàn)和物理試驗(yàn)結(jié)合應(yīng)用，建立數(shù)學(xué)模擬仿

圖 1.3 德國(guó) SHL 拋光機(jī)器人西班牙 MEPSA 公司是一家世界領(lǐng)先的自動(dòng)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造公司，專門生產(chǎn)金屬零件和其他材料拋光、研磨、去毛刺、拉絲處理設(shè)備。MEPSA 已將技術(shù)和適應(yīng)能力成功融合為一體，以應(yīng)對(duì)顧客的特定要求，制造人性化的設(shè)備。在世界各地一直秉承提供高標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)與操作，設(shè)備的可靠性以及其速度、通用性和最大化滿足客戶需求的服務(wù)宗旨，使得企業(yè)在質(zhì)量與生產(chǎn)方面成績(jī)卓著[32,33]MEPSA 公司從最初的金屬家居拋光打磨，逐步擴(kuò)展到汽車零部件行業(yè)、化工行業(yè)、手表配件行業(yè)、珠寶配件及航空航天領(lǐng)域，不斷創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，在精密和超精密加工領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。圖 1.4 為 MEPSA 公司研制的汽車行業(yè)鋁車輪轂拋光設(shè)備。
【參考文獻(xiàn)】

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3 于加榮;;工業(yè)自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀及趨勢(shì)探析[J];電子世界;2014年10期

4 郭東明;孫玉文;賈振元;;高性能精密制造方法及其研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年11期

5 王曉強(qiáng);王帥軍;劉建亭;;基于MATLAB的IRB2400工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J];機(jī)床與液壓;2014年03期

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7 李南;盧曉紅;韓鵬卓;武文毅;;數(shù)控機(jī)床及其關(guān)鍵功能部件可靠性研究綜述[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年11期

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9 李小彭;劉春時(shí);馬曉波;李暉;;數(shù)控機(jī)床加工精度提高技術(shù)的進(jìn)展及其存在的問(wèn)題[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2010年11期

10 袁巨龍;張飛虎;戴一帆;康仁科;楊輝;呂冰海;;超精密加工領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年15期

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3 傘紅軍;新型五軸并串聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

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10 葉志明;基于機(jī)床整機(jī)剛度特性的床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2878623