光學(xué)零件超精密銑削加工表面形貌預(yù)測(cè)與仿真.pdf

1、對(duì)光學(xué)零件超精密銑削加工來(lái)說(shuō)，表面形貌仿真是非常重要的，因?yàn)槠渲苯佑绊懕砻尜|(zhì)量尤其是表面粗糙度。由于人們對(duì)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(jī)理的模型，也無(wú)法解釋各種工藝參數(shù)對(duì)表面形貌的影響。本文通過(guò)對(duì)超精密銑削加工表面殘留高度產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行研究，建立超精密銑削加工表面形貌的預(yù)測(cè)模型，分析加工參數(shù)對(duì)表面形貌的影響，并對(duì)加工參數(shù)進(jìn)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(jī)理

2、的基礎(chǔ)上，得出縱向殘留高度與橫向殘留高度均對(duì)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(cè)模型，在球頭銑刀加工運(yùn)動(dòng)包絡(luò)面的求解過(guò)程中，采用投影算法，能夠直接計(jì)算加工表面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的殘留高度，從而實(shí)現(xiàn)加工表面形貌的預(yù)測(cè)。 以自由曲面光學(xué)零件超精密銑削加工為例，分析球頭刀半徑、每齒進(jìn)給量以及走刀行距等加工參數(shù)對(duì)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(guò)仿真實(shí)例，驗(yàn)證了每齒進(jìn)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(shí)驗(yàn)，以加工精度和加工效率為兩個(gè)優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)諸如球頭刀半徑、進(jìn)給速率、切削行距以及刀具主軸轉(zhuǎn)速等加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)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(jìn)行了超精密銑削加工仿真驗(yàn)證。 建立超精密銑削加工表面形貌仿真模塊，對(duì)超精密銑削加工表面形貌進(jìn)行仿真，驗(yàn)證超精密銑削加工表面形貌預(yù)測(cè)模型的正確性。同時(shí)，該模塊也實(shí)現(xiàn)了加工參