超精密車削加工模擬平臺及動態(tài)仿真方法研究.pdf

1、超精密車削加工模擬平臺及動態(tài)仿真方法研究Researchonvirtualmachiningplatformnd’‘simulation“l(fā)ltraanddynamiculationOIultrapreci。si。onturning學科專業(yè)：儀器科學與技術(shù)研究生：王志誠指導教師：張效棟副教授天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一五年十二月一夸一血=中丁一月摘要超精密加工是先進制造技術(shù)中非常重要的一種加工方式，主要應用在光學器件的高效、精

2、密、自動化加工中，是評價一個國家工業(yè)化發(fā)展水平高低的重要指標。近些年隨著光學自由曲面器件應用需求的增加，超精密加工技術(shù)難度在不斷提高。在進行加工前，不僅需要根據(jù)加工器件特點考慮加工方式、工藝參數(shù)、工藝流程優(yōu)化，還需要關(guān)注被加工件與機床是否會有干涉、是否會出現(xiàn)過切等現(xiàn)象。尤其對于面形復雜度極高的陣列型器件，其建模及加工中的問題更加突出。因此，如果提供一套具有分析、計算功能的仿真系統(tǒng)，將可以幫助其制定、優(yōu)化加工工藝流程，進而縮短研發(fā)周期，提

3、高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本論文以微透鏡陣列器件為研究對象，開展了超精密仿真加工中的關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究。論文的主要工作如下：1、基于OpenCASCADE軟件庫搭建了超精密仿真加工平臺，實現(xiàn)金剛石刀具參數(shù)設定和超精密五軸車床建模，并采用分塊NURBS擬合方法對不同光學自由曲面進行統(tǒng)一描述。2、優(yōu)化設計了光學自由曲面加工路徑，并提出一種超精密五軸加工運動仿真方法，結(jié)合刀具掃描體生成原理實現(xiàn)了材料去除的動態(tài)加工仿真；為快速得到被加工表面，利用離