發(fā)布時(shí)間：2020-07-17 16:21

【摘要】：可轉(zhuǎn)位刀具是現(xiàn)代金屬切削行業(yè)的一種先進(jìn)刀具。作為可轉(zhuǎn)位刀具的關(guān)鍵零件,可轉(zhuǎn)位刀片刃磨技術(shù)是影響可轉(zhuǎn)位刀具制造精度的關(guān)鍵因素。目前我國超硬材料可轉(zhuǎn)位刀片磨削嚴(yán)重依賴于進(jìn)口高端技術(shù)與裝備,嚴(yán)重制約了我國先進(jìn)刀具制造業(yè)的發(fā)展,給我國民用、軍用裝備制造業(yè)安全帶來安全隱患。研究具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的刀片周邊型面磨削數(shù)控技術(shù)與裝備,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。本文對可轉(zhuǎn)位刀片周邊型面砂輪外圓磨削數(shù)控技術(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下：(1)系統(tǒng)研究了可轉(zhuǎn)位刀片磨削加工工藝及其控制問題,包括不同磨料、結(jié)合劑砂輪的磨削性能、不同冷卻液的性能、砂輪常用修整方法、刀片裝夾與定位方式、磨削循環(huán)方式、無火花時(shí)間等方面,給出了超硬材料刀片的磨削工藝選擇及其控制方式。(2)針對可轉(zhuǎn)位刀片周邊型面的高精度磨削加工要求,研究了可轉(zhuǎn)位刀片砂輪外圓磨削方法,提出了可轉(zhuǎn)位刀片周邊型面砂輪外圓磨削直接插補(bǔ)算法,并以此為核心設(shè)計(jì)了刀片周邊型面磨削數(shù)控指令系統(tǒng)。仿真并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了刀片周邊型面砂輪外圓磨削方法和插補(bǔ)算法的輪廓控制精度。(3)針對可轉(zhuǎn)位刀片形狀較多的特點(diǎn),依據(jù)刀片形狀分類,研究開發(fā)了幾何、工藝參數(shù)驅(qū)動(dòng)的國際標(biāo)準(zhǔn)刀片周邊型面磨削自動(dòng)編程技術(shù)；開發(fā)了刀片磨削過程三維動(dòng)態(tài)仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)了數(shù)控編程正確性驗(yàn)證和加工過程干涉碰撞驗(yàn)證。(4)研究設(shè)計(jì)了可轉(zhuǎn)位刀片周邊型面磨削數(shù)控系統(tǒng)和伺服進(jìn)給系統(tǒng),采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,建立了層次化、組件化的開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu),開發(fā)了刀片周邊型面磨削數(shù)控系統(tǒng)軟件。(5)分析了可轉(zhuǎn)位刀片磨削加工尺寸誤差產(chǎn)生的原因,建立了砂輪半徑和砂輪位置誤差對加工誤差的影響模型。研究提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的尺寸誤差預(yù)測和誤差智能補(bǔ)償方法,研究了基于迭代學(xué)習(xí)控制的補(bǔ)償算法、基于分?jǐn)?shù)階迭代學(xué)習(xí)控制的補(bǔ)償算法和基于無模型自適應(yīng)控制的補(bǔ)償算法,給出了算法的收斂性證明和實(shí)施步驟,通過仿真和實(shí)際磨削加工驗(yàn)證了算法有效性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG596

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2759664