本文關(guān)鍵詞：基于材料去除機理的曲面零件機械拋光工藝研究

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【摘要】：拋光是一個復(fù)雜的過程,影響拋光質(zhì)量的工藝因素眾多且錯綜復(fù)雜,如何控制各工藝參數(shù)實現(xiàn)工件表面材料快速均勻的去除,提高工件表面質(zhì)量,是自動化機械拋光系統(tǒng)急需解決的關(guān)鍵問題。目前的自動機械拋光主要采用恒進給速度以恒定的拋光行距進行拋光。恒定的進給速度容易導(dǎo)致曲面不同拋光點處的材料去除深度過大或不足,從而造成工件表面材料去除不均勻;恒定的拋光行距,則會造成過度的重疊拋光和未拋光的現(xiàn)象,影響表面質(zhì)量。針對這些問題,本文以拋光材料去除機理為基礎(chǔ),進行曲面零件的拋光工藝及軌跡規(guī)劃研究。首先,以Preston方程及赫茲接觸為基礎(chǔ),利用試驗與仿真相結(jié)合的方法,驗證了曲面零件材料去除輪廓及拋光接觸點的材料去除深度和拋光工藝參數(shù)之間的關(guān)系模型,為自動機械拋光系統(tǒng)的工藝規(guī)劃提供了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。其次,基于曲面零件的表面粗糙度模型,以正交試驗為基礎(chǔ),利用回歸分析的方法研究了拋光工件表面粗糙度與法向拋光力、拋光工具線速度、進給速度和等效曲率半徑之間的關(guān)系;基于遺傳算法得出初始拋光點獲得最好的表面粗糙度的拋光工藝參數(shù)。然后,提出了面向曲面拋光材料均勻去除的速度自適應(yīng)模型。在保證每個拋光接觸點的材料去除深度相同的情況下,建立了進給速度隨等效曲率半徑變化而變化的自適應(yīng)模型。通過對比試驗驗證了模型的有效性�；谒俣茸赃m應(yīng)模型,進一步研究了拋光時單條拋光軌跡形成的帶寬變化規(guī)律,為拋光軌跡的規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。最后,設(shè)計了基于覆蓋區(qū)域圖的曲面拋光軌跡規(guī)劃算法。為保證整個工件曲面拋光材料的均勻去除,基于材料去除輪廓模型對平面和曲面的拋光行距進行了分析,并通過試驗探討了拋光行距對曲面粗糙度的影響。在此基礎(chǔ)上,為避免拋光過程中的過度重疊拋光和未拋光現(xiàn)象,基于覆蓋區(qū)域圖對曲面自動拋光軌跡進行了規(guī)劃,并進行了仿真試驗,驗證了軌跡規(guī)劃算法的可行性。
【關(guān)鍵詞】：曲面拋光 表面粗糙度 速度自適應(yīng) 軌跡規(guī)劃
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG580.692
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 課題的背景、目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析12-19
• 1.2.1 拋光機理12-14
• 1.2.2 曲面機械自動拋光的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 曲面的機械自動化拋光熱點研究17-19
• 1.3 本文的課題來源及主要工作19-21
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 本文主要工作19-21
• 1.4 本章小結(jié)21-22
• 第二章 曲面拋光材料去除輪廓及拋光接觸點材料去除深度模型研究22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 Preston方程22-23
• 2.3 拋光表面材料去除輪廓及拋光接觸點材料去除深度模型23-28
• 2.4 仿真與試驗28-39
• 2.4.1 試驗平臺28-30
• 2.4.2 法向拋光力30-32
• 2.4.2.1 試驗條件30
• 2.4.2.2 法向拋光力測量數(shù)據(jù)分析30-32
• 2.4.3 曲面材料去除輪廓模型仿真與試驗分析32-36
• 2.4.3.1 試驗條件33
• 2.4.3.2 曲面拋光材料去除輪廓模型仿真及試驗33-36
• 2.4.4 曲面零件拋光接觸點材料去除深度模型仿真與試驗36-39
• 2.4.4.1 試驗條件36-37
• 2.4.4.2 拋光接觸點材料去除深度模型仿真及試驗37-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 表面粗糙度模型研究及拋光初始點工藝參數(shù)確定40-53
• 3.1 引言40
• 3.2 表面質(zhì)量40-42
• 3.3 表面粗糙度模型42-45
• 3.4 表面粗糙度模型仿真與試驗45-47
• 3.4.1 試驗條件45-46
• 3.4.2 表面粗糙度模型仿真及試驗46-47
• 3.5 基于遺傳算法確定拋光初始點工藝參數(shù)47-52
• 3.5.1 遺傳算法48
• 3.5.2 問題的形式化描述48-49
• 3.5.3 問題的求解49-50
• 3.5.4 遺傳算法計算流程50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 拋光速度自適應(yīng)模型53-66
• 4.1 引言53
• 4.2 速度自適應(yīng)模型53-55
• 4.3 試驗驗證55-62
• 4.3.1 試驗條件55-57
• 4.3.2 自由曲面拋光接觸點材料去除深度測量方法57
• 4.3.3 試驗結(jié)果57-62
• 4.4 拋光帶寬62
• 4.5 曲面表面拋光帶寬公式仿真與試驗62-64
• 4.5.1 試驗條件63
• 4.5.2 試驗結(jié)果分析63-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第五章 自動拋光軌跡規(guī)劃66-89
• 5.1 引言66
• 5.2 常見刀具路徑及軌跡生成技術(shù)66-68
• 5.3 基于材料去除輪廓模型的拋光行距分析68-73
• 5.3.1 平面拋光行距及其疊加分析68-72
• 5.3.2 曲面拋光行距及其疊加分析72-73
• 5.4 曲面拋光行距對粗糙度影響試驗73-76
• 5.4.1 試驗條件73-74
• 5.4.2 試驗結(jié)果分析74-76
• 5.5 基于覆蓋區(qū)域圖的拋光軌跡規(guī)劃76-81
• 5.6 拋光軌跡規(guī)劃81-86
• 5.7 自動拋光軌跡規(guī)劃仿真86-88
• 5.8 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)89-91
• 6.1 全文總結(jié)89-90
• 6.2 主要創(chuàng)新點90
• 6.3 未來研究展望90-91
• 參考文獻91-95
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果95-96
• 致謝96-97
• 附件97

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金芬;;MATLAB遺傳算法工具箱在函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];福建電腦;2009年07期

2 韓光超;孫明;張海鷗;王桂蘭;;基于CAM的機器人拋光軌跡規(guī)劃[J];華中科技大學學報(自然科學版);2008年05期

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本文編號：942251