自由曲面作為光電產(chǎn)品核心部件,能夠極大地提高光電系統(tǒng)性能,并可極大縮減系統(tǒng)尺寸。隨著主軸伺服等一些新興技術(shù)被引入超精密機床制造當中,慢刀伺服車削技術(shù)成為一種超精密加工的重要方式之一。本文基于慢刀伺服車削技術(shù),對車削原理、軌跡規(guī)劃、刀具參數(shù)選擇、刀具半徑補償算法以及加工誤差的分析等幾方面進行研究。概要如下:（1）通過對慢刀伺服車削原理、典型慢刀伺服機床布局以及各軸之間相互的運動關(guān)系的深入分析,基于動力學理論,簡化機床的主要結(jié)構(gòu),分別建立工件動力學模型和刀具加工動力學模型;在假設(shè)無耦合的條件下,對系統(tǒng)的階躍響應和沖擊響應進行了分析,確定了系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)下的阻尼比。（2）基于慢刀伺服車削原理,通過對機床各部件的運動學特性分析,建立加工中各坐標系之間的相互關(guān)系。在刀具坐標系下,以不同截面與設(shè)計曲面相交的方法,研究了刀具參數(shù)與曲面之間的約束關(guān)系,提出最佳刀具參數(shù)的選擇方案。（3）考慮機床伺服軸動態(tài)特性,基于復雜曲面慢刀伺服車削的刀具路徑規(guī)劃理論,研究了保證加工精度的刀位點修正方法。針對傳統(tǒng)刀具半徑補償算法,提出了一種等距點的補償算法,改進了傳統(tǒng)算法的不足,實例證明該算法能有效提高曲面加工精度。（4... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的來源及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自由光學曲面
        1.2.2 超精密加工技術(shù)
        1.2.3 復雜光學曲面超精密車削技術(shù)
    1.3 研究目標、內(nèi)容及方法
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 研究方法
        1.3.4 技術(shù)路線
    1.4 小結(jié)
第2章 慢刀伺服車削加工原理及仿真分析
    2.1 慢刀伺服車削加工原理
    2.2 慢刀伺服車削機床機械系統(tǒng)動力學建模
        2.2.1 理論建模分析
        2.2.2 系統(tǒng)響應
    2.3 慢刀伺服車削機床加工坐標系的定義
        2.3.1 機床坐標系
        2.3.2 工件坐標系
        2.3.3 刀具坐標系
        2.3.4 刀具幾何參數(shù)
        2.3.5 刀具參數(shù)計算實例
    2.4 慢刀伺服車削機床運動學建模
    2.5 小結(jié)
第3章 軌跡規(guī)劃及刀具形狀補償
    3.1 刀具路徑生成算法
        3.1.1 刀具接觸點軌跡規(guī)劃方案
        3.1.2 刀具接觸點軌跡離散算法
    3.2 刀具形狀補償算法
        3.2.1 刀具法線方向偏置
        3.2.2 傳統(tǒng)刀尖圓弧半徑補償算法
        3.2.3 基于等距點的刀尖圓弧半徑補償算法
        3.2.4 刀尖圓弧半徑補償算法實例分析
        3.2.5 刀具前角的影響
    3.3 小結(jié)
第4章 切削力及誤差的仿真與試驗
    4.1 工件與刀具接觸區(qū)域面積計算
    4.2 切削區(qū)域面積誤差估計
    4.3 切削力的計算
        4.3.1 離散元切削力
        4.3.2 正交方向宏觀切削力
    4.4 切削狀態(tài)下刀具的物理學模型
    4.5 造成的雙曲線誤差
    4.6 誤差算法
    4.7 誤差算法的仿真與試驗
        4.7.1 刀具半徑圖像處理
        4.7.2 切削力以及工件誤差的仿真與試驗
        4.7.3 誤差的仿真與試驗
    4.8 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間合作發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于機器視覺的枸杞外觀品質(zhì)檢測與評級方法研究[D]. 張魄珊.蘭州理工大學 2017
[2]基于Zemax的消球差非球面透鏡的優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 高姣林.蘭州理工大學 2017
[3]基于壓電陶瓷驅(qū)動的快刀伺服系統(tǒng)的研制[D]. 陳武.廣東工業(yè)大學 2014
[4]基于機器視覺的齒輪尺寸測量問題研究[D]. 杜紅茹.蘭州理工大學 2011



本文編號：3139302