光學零件超精密銑削加工表面形貌預(yù)測與仿真.pdf

1、對光學零件超精密銑削加工來說，表面形貌仿真是非常重要的，因為其直接影響表面質(zhì)量尤其是表面粗糙度。由于人們對超精密加工的研究還不夠深入，目前尚缺乏能夠清晰解釋已加工表面殘留高度生成機理的模型，也無法解釋各種工藝參數(shù)對表面形貌的影響。本文通過對超精密銑削加工表面殘留高度產(chǎn)生的機理進行研究，建立超精密銑削加工表面形貌的預(yù)測模型，分析加工參數(shù)對表面形貌的影響，并對加工參數(shù)進行優(yōu)化，主要內(nèi)容如下： 在分析超精密銑削加工表面殘留高度形成機理

2、的基礎(chǔ)上，得出縱向殘留高度與橫向殘留高度均對超精密銑削加工表面形貌產(chǎn)生重要影響的結(jié)論。建立超精密銑削加工表面形貌的預(yù)測模型，在球頭銑刀加工運動包絡(luò)面的求解過程中，采用投影算法，能夠直接計算加工表面上對應(yīng)點的殘留高度，從而實現(xiàn)加工表面形貌的預(yù)測。 以自由曲面光學零件超精密銑削加工為例，分析球頭刀半徑、每齒進給量以及走刀行距等加工參數(shù)對加工表面形貌的影響，找出加工表面形貌隨加工參數(shù)的變化規(guī)律。通過仿真實例，驗證了每齒進給量和切削行距

3、是影響超精密銑削加工表面形貌的最重要因素。 利用正交實驗，以加工精度和加工效率為兩個優(yōu)化指標，對諸如球頭刀半徑、進給速率、切削行距以及刀具主軸轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)進行優(yōu)化。通過極差分析和方差分析，找出最優(yōu)的加工參數(shù)水平值。以獲得的最優(yōu)加工參數(shù)值作為加工條件，進行了超精密銑削加工仿真驗證。 建立超精密銑削加工表面形貌仿真模塊，對超精密銑削加工表面形貌進行仿真，驗證超精密銑削加工表面形貌預(yù)測模型的正確性。同時，該模塊也實現(xiàn)了加工參