發(fā)布時(shí)間：2018-09-08 07:20

【摘要】：對(duì)于超精密銑削加工完成零件來(lái)說(shuō)，其表面形貌會(huì)影響到零件表面粗糙度評(píng)定以及其它表面性能。本文針對(duì)超精密銑削加工條件下工件表面形貌特點(diǎn)，建立一種適合超精密銑削加工精度和仿真效率的三維表面形貌仿真算法，對(duì)工件表面形貌和組成紋理進(jìn)行相應(yīng)研究，得出加工參數(shù)和刀具初始切入工件相位角對(duì)表面形貌的影響過(guò)程，建立一種通過(guò)規(guī)劃刀具路徑和加工參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)特定表面形貌生成的方法。主要內(nèi)容如下： 本文在超精密銑削加工條件下，研究球頭刀加工表面形貌生成機(jī)理，基于刀刃掃掠點(diǎn)云方式建立一種超精密銑削加工三維表面形貌模型及仿真算法，根據(jù)該算法對(duì)表面形貌及紋理進(jìn)行研究并進(jìn)行相應(yīng)紋理控制。通過(guò)對(duì)加工部分刀刃在加工過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述，將三維表面形貌用離散點(diǎn)云數(shù)據(jù)表達(dá)。根據(jù)加工曲面信息和采樣點(diǎn)數(shù)目對(duì)仿真區(qū)域進(jìn)行劃分并建立隨動(dòng)包容盒，對(duì)包容盒內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析和空間變換計(jì)算工件三維表面形貌。 在該算法基礎(chǔ)之上，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)分別研究每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、刀具傾角和刀具初始切入工件相位角與表面形貌之間關(guān)系。定義組成球頭刀銑削加工后的工件三維表面形貌中的兩個(gè)重要紋理，分析上述三個(gè)因素對(duì)這兩個(gè)紋理形成過(guò)程的影響。 通過(guò)研究加工參數(shù)和刀具初始相位角對(duì)表面形貌紋理的影響，從規(guī)劃加工參數(shù)和刀具路徑兩個(gè)角度建立控制表面形貌紋理形成的方法。方法從分析表面形貌功能著手，確定需要表面形貌類型，然后對(duì)仿真設(shè)定參數(shù)和刀具路徑中非切削過(guò)程的規(guī)劃，最終在實(shí)際工件上實(shí)現(xiàn)該表面形貌，達(dá)到通過(guò)規(guī)劃加工策略來(lái)控制表面形貌紋理組成的目的。 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，仿真算法能夠表征工件表面雙向殘留高度特征，并體現(xiàn)出刀具切入相位角對(duì)表面形貌的影響；同時(shí)，，根據(jù)對(duì)表面形貌紋理控制的結(jié)果與仿真結(jié)果接近，為研究超精密銑削加工表面形貌提供一種新的思路。
[Abstract]:For ultra-precision milling parts, the surface topography will affect the surface roughness evaluation and other surface properties. In this paper, a three-dimensional surface topography simulation algorithm suitable for Ultra-precision milling accuracy and simulation efficiency is established according to the surface topography characteristics of ultra-precision milling parts. The surface topography and composition texture are studied. The influence of machining parameters and initial cutting tool phase angle on the surface topography is obtained. A method to generate specific surface topography is established by planning tool path and machining parameters.
In this paper, under the condition of ultra-precision milling, the formation mechanism of surface topography of ball-end cutter is studied. Based on the method of sweeping point cloud, a three-dimensional surface topography model and simulation algorithm for Ultra-precision milling is established. According to this algorithm, the surface topography and texture are studied and the corresponding texture is controlled. In the process of machining, the 3D surface topography is expressed by discrete point cloud data. According to the information of machining surface and the number of sampling points, the simulation area is divided and the servo containment box is established.
On the basis of this algorithm, the relationship between the feed per turn, tool inclination and the initial cut-in phase angle of the tool and the surface topography is studied by simulation and experiment respectively. Ringing.
By studying the influence of machining parameters and tool initial phase angle on surface topography and texture, a method to control the formation of surface topography and texture is established from two aspects of planning machining parameters and tool path. Finally, the surface topography is realized on the actual workpiece through the process planning, and the goal of controlling the surface topography and texture composition is achieved through the planning of processing strategy.
The simulation and experimental results show that the simulation algorithm can characterize the bi-directional residual height of the workpiece surface and reflect the influence of the cutting tool cutting phase angle on the surface topography.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG54;TH161.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2229786