家電、汽車、造船、航空等產(chǎn)業(yè)急需附加高性能的自由曲面零部件。采用金剛石砂輪進行自由曲面磨削,可以加工出高光滑的工件表面,但是,微切削用磨粒的自銳性會導(dǎo)致砂輪輪廓快速磨損,無法控制形狀誤差。通常,利用數(shù)控技術(shù)通過多次檢測進行多次的補償加工,但工藝復(fù)雜和效率低。因此,提出自由曲線環(huán)面砂輪輪廓誤差自適應(yīng)補償?shù)淖杂汕婢苣ハ鞣椒?即在磨削過程中,利用砂輪曲線輪廓與工件曲面間的相互磨損,在磨削過程中直接補償砂輪輪廓誤差,減小曲面加工的形狀誤差。其特點是:不需要砂輪輪廓的精密修整和后續(xù)的補償加工,實現(xiàn)自由曲面的高效率精密磨削加工。在研究中,根據(jù)微磨粒自銳性的砂輪磨損規(guī)律,砂輪因磨損具有自修整能力。首先通過實驗建立砂輪與工件之間的砂輪磨損率工藝參數(shù)化模型,在磨損穩(wěn)定后控制最優(yōu)材料去除量使砂輪輪廓誤差的自適應(yīng)補償達到最佳;然后,構(gòu)建砂輪輪廓誤差與曲面形狀誤差相關(guān)聯(lián)的自由曲面磨削過程模型,通過仿真分析輪輪廓誤差與曲面形狀誤差的作用關(guān)系,發(fā)現(xiàn)自由曲面形狀誤差隨砂輪環(huán)面平均曲率增大而減小,隨曲面平均曲率的減小而減小。當(dāng)砂輪環(huán)面曲率較小時,曲面形狀誤差會隨曲面曲率的增大而急劇增大;最后,基于工件自由曲面特征... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自由曲面精密加工技術(shù)

磨損導(dǎo)致的加工表面的形狀誤差，基本上針對的是砂輪磨損的負(fù)面影響，而少有從提高加工精度的角度分析砂輪磨損的正面效果。1.2.4 曲面磨削誤差補償技術(shù)研究現(xiàn)狀自由曲面成型誤差來源于機床運動誤差、刀具尺寸誤差、加工切削參數(shù)、隨機誤差等。為了滿足光學(xué)曲面高精度的要求，傳統(tǒng)的曲面成型誤差補償通過對曲面進行多次反復(fù)磨削加工來提高曲面面型精度，例如，如圖 1-3a)所示的垂直誤差補償技術(shù)，但誤差補償效果一般。針對橢圓環(huán)面金剛石砂輪的曲面磨削提出了法向誤差補償技術(shù)，比垂直誤差補償技術(shù)更有效，可減小加工透鏡曲面形狀誤差約 50%[58]。陳逢軍等人[59]采用了傳統(tǒng)的圓弧包絡(luò)磨削方法，通過對砂輪輪廓、對刀誤差等在線檢測重新規(guī)劃補償?shù)毒哕壽E進行曲面形狀誤差補償，從而提高加工表面的形狀精度。通常的曲面成型誤差補償方法不考慮刀具誤差，機床運動裝置誤差等，但是，這種補償加工需要多次在位測量和再加工，導(dǎo)致效率低和成本高。

劑金剛石砂輪和模具鋼進行基礎(chǔ)性磨削實驗的研究，探究砂輪磨損的形式、與去除機制和不同磨削工藝參數(shù)下砂輪的磨損率變化，作為后續(xù)研究曲面磨削過輪廓誤差自適應(yīng)補償?shù)幕A(chǔ)。 金剛石砂輪磨損的基礎(chǔ)實驗.1 實驗設(shè)備與磨削條件圖 2-1 所示為金剛石砂輪磨損基礎(chǔ)實驗所用的實驗設(shè)備。如圖 2-1a)所示ART-B818 富裕三軸數(shù)控磨床，用于金剛石砂輪磨削模具鋼表面的磨損基礎(chǔ)實驗2-1b)所示為實驗所使用的檢測設(shè)備接觸式三坐標(biāo)測量儀。三坐標(biāo)測量儀用于檢石墨板上的砂輪輪廓從而獲得砂輪磨損量數(shù)據(jù)，其探頭是直徑為 4 mm 的球形通過依次與檢測面點接觸的方式測量被測物體表面的輪廓或面型，檢測所得數(shù)三個坐標(biāo)方向的三維離散點云。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3282821