超精密車床控制系統(tǒng)及相關(guān)加工參數(shù)的研究.pdf

1、超精密車削加工在超精密加工領(lǐng)域中占據(jù)非常重要的地位，以超精密車削技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)在軍工方面和民用方面都發(fā)揮著日益重要的作用，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家均投入大量人力物力進(jìn)行超精密車床和超精密車削技術(shù)的研究工作。本課題研究的目的是在一個(gè)小型超精密車床的基礎(chǔ)上建立其控制系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究該系統(tǒng)的加工參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響，以實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度Ra￡10nm的穩(wěn)定高效超精密車削加工。本課題研究的意義在于通過(guò)對(duì)超精密車床控制系統(tǒng)的研究，以及

2、在該控制系統(tǒng)控制下的工藝實(shí)驗(yàn)，對(duì)以后超精密車床控制系統(tǒng)的研究和建立有一定的借鑒意義和推廣價(jià)值。
　　首先，本文對(duì)超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了全面的總結(jié)。
　　其次，本文在分析典型超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)本課題超精密車床的主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，分析運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
　　再次，本文在超精密車床機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建完成的基礎(chǔ)上，建立了超精密車床的控制系統(tǒng)。首先選擇

3、伺服電動(dòng)機(jī)和上位控制器，并完成了控制系統(tǒng)的硬件搭建。然后通過(guò)理論分析和車削實(shí)驗(yàn)，分別采用位置伺服控制超精密車床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，采用速度伺服控制主軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，在該控制系統(tǒng)控制下車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，成功的實(shí)現(xiàn)了超精密車床控制系統(tǒng)的建立。
　　最后，本文在搭建完成的超精密車床上進(jìn)行車削實(shí)驗(yàn)，利用AFM檢測(cè)車削工件表面粗糙度。檢測(cè)結(jié)果表明：在所建立地控制系統(tǒng)控制下，本課題超精密車床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，車削工件表面粗糙度Ra值穩(wěn)定在7nm以下