發(fā)布時間：2020-04-24 17:01

【摘要】：隨著制造業(yè)行業(yè)的高速發(fā)展,產品結構可以通過使用自由曲面進行優(yōu)化,可極大的提高產品性能,降低制造復雜性,減小重量并縮小產品尺寸。因而以自由曲面為特征的產品越來越廣泛的應用于工業(yè)領域。然而,由于幾何的特殊性,自由曲面在精密制造中面臨著更多的挑戰(zhàn)和困難。拋光通常是精密制造的最終加工步驟之一,其結果直接影響零件的外觀和壽命,所以表面質量對于實現(xiàn)目標功能起著越來越重要的作用。為滿足自由曲面的表面質量需求,越來越多的人將小型磨具應用在自由曲面的拋光當中。由于小型拋光工具的拋光路徑對表面去除區(qū)域影響很大,因此研究自由表面拋光路徑以獲得良好的拋光效率和良好的表面質量是非常必要的。而且高精度的超精密加工雖能獲得極高的表面質量和表面完整性,但以犧牲加工效率為保證,所以探索能兼顧效率與精度的加工方法已成為該行業(yè)研究人員的目標。由于彈性磨具是由磨具表面較軟的磨料小顆粒對工件表面殘留峰進行擠壓,與工件表面接觸良好,可有效降低硬質合金表面損傷、提高材料去除率。針對這一現(xiàn)狀,本文將小型彈性磨具應用于拋光當中并結合以方便非相關專業(yè)工程人員通過簡單的數(shù)值輸入來控制高精度的拋光機械為工程背景,結合“PC+運動控制器”的控制方案,通過Preston材料去除公式,建立了小拋光工具在恒定拋光力和壓力控制下的材料去除區(qū)域模型,以二次回轉非球面為例,針對所需拋光工件的面型,對最為常用的光柵軌跡進行了仿真分析,并利用材料去除覆蓋區(qū)域,建立了基于光柵拋光路徑的橢圓曲面最優(yōu)路徑生成算法。最后將算法在SIMOTION上進行實際應用,以SIMOTION C240為控制核心,利用Win CC軟件與上位機通訊并開發(fā)了相關人機界面,并利用西門子Scout軟件完成運動控制程序的編寫,實現(xiàn)了相關算法的軌跡運動控制。相比于全軟件控制的數(shù)控系統(tǒng),以SIMOTION為核心的運動控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定,標準的控制模塊極大減少了編程時間,大大提高了工作效率,降低了設備成本。最終系統(tǒng)經安裝與調試,并對各運動軸的同步控制精度和優(yōu)化后的橢圓表面拋光軌跡進行相關的實驗驗證。結果表明,SIMOTION運動控制系統(tǒng)的控制精度達到工程要求,并證實了算法的正確性,工件表面效果較常用光柵軌跡得到了明顯改善,得到了具有鏡面效果的曲面工件。
【圖文】：

果等進行系統(tǒng)測試、分析與總結，以及更深入的狀拋光的發(fā)展現(xiàn)狀制造業(yè)行業(yè)的高速發(fā)展，產品結構可以通過使用高產品性能，降低制造復雜性，減小重量并縮小能力已經成為衡量一個國家機械行業(yè)以及設備制許多具有自由曲面的工件最終仍然通過手動拋光術人員的專業(yè)知識和經驗，還需要在加工和測試既定的高效率和可靠性，拋光過程的自動化顯然于 SIMOTION 系統(tǒng)的運動控制能力與邏輯演算能制，因此由 SIMOTION 控制的彈性小型磨頭是本

人工拋光現(xiàn)場
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG580.692

【參考文獻】

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本文編號：2639176