超精密飛切加工機床主軸運動特性分析及其對加工質(zhì)量影響的研究.pdf

1、超精密飛切加工技術(shù)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ某芮邢骷庸ぜ夹g(shù)，具有加工過程易于控制、加工效率高等優(yōu)點，其加工后的表面即為最終的工件表面。近年來隨著機床加工精度的逐步提高，飛切加工已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)納米級精度，直接切削獲得表面粗糙度幾納米、面形精度幾百納米的各種平面光學(xué)元件。但是飛切運動形式容易在加工工件表面產(chǎn)生波紋度誤差，從而嚴重影響到光學(xué)系統(tǒng)的使用性能。為此，以飛切加工質(zhì)量控制為目標，本文著重研究了飛切機床主軸回轉(zhuǎn)精度及其對刀尖軌跡的影響，揭示

2、了基于加工過程的加工工件表面粗糙度成形機理，分析了表面微波紋的成因，并基于支持向量機實現(xiàn)了加工表面粗糙度的預(yù)測。研究的主要工作包括以下幾個部分:
　　1、研究了主軸回轉(zhuǎn)誤差測試原理及評價方法，搭建了主軸回轉(zhuǎn)誤差在線測試系統(tǒng)，利用安裝在主軸末端的五通道電容微位移傳感器，實現(xiàn)在不干擾加工的情況下對主軸回轉(zhuǎn)誤差進行了測試分析，使用傳遞矩陣法，計算由于主軸回轉(zhuǎn)運動誤差引起的刀尖運動軌跡誤差。
　　2、利用搭建的測試系統(tǒng)，對不同轉(zhuǎn)速下

3、主軸回轉(zhuǎn)運動誤差進行測試研究，獲得了不同轉(zhuǎn)速下的機床主軸動態(tài)誤差情況，測試結(jié)果表明，機床主軸回轉(zhuǎn)運動重復(fù)性較差，誤差較大。另外，在轉(zhuǎn)頻兩邊存在顯著的誤差信號。對刀尖軌跡建模研究，表明刀尖軌跡空間振動較為劇烈，端面誤差數(shù)值較大。
　　3、建立飛切加工表面成形模型，研究飛切表面微波紋產(chǎn)生機理，分析主軸軸向、徑向以及傾角誤差對加工工件表面微波紋的影響，理論及實驗研究表明刀尖軌跡異步誤差是造成加工表面周期性微波紋的根本原因。
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