大型曲面形貌自適應(yīng)研拋工具系統(tǒng)的研制.pdf

1、縱觀國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的自由曲面柔順研拋技術(shù)，無(wú)論在研拋裝備技術(shù)還是在研拋工具技術(shù)方面都比較成熟。然而，在實(shí)際加工中現(xiàn)有的研拋工具雖然能夠普遍達(dá)到要求，但往往無(wú)法適應(yīng)大型曲面曲率多變的形貌特征，以至于在研拋過(guò)程中存在接觸面積過(guò)小的問(wèn)題，這就極大的影響了大型曲面研拋的材料去除率，從而降低了研拋效率。
　　針對(duì)上述問(wèn)題本文基于柔順控制理念和柔順機(jī)構(gòu)學(xué)理論設(shè)計(jì)了一種既能適應(yīng)大型曲面形貌變化又能滿足實(shí)際研拋要求的柔順研拋工具。為了對(duì)大型曲面的柔順

2、研拋?zhàn)鲞M(jìn)一步的研究，將上述研拋工具與現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床相集成，組建了一套五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控柔順研拋系統(tǒng)。該系統(tǒng)憑借數(shù)控系統(tǒng)、氣壓傳動(dòng)裝置和伺服驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)完成研拋過(guò)程的精確進(jìn)給控制、研拋力控制，從而實(shí)現(xiàn)力-位-姿的解耦控制?；谏鲜鲅袙佅到y(tǒng)，本文主要完成了以下研究工作：
　　首先，基于剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)理論對(duì)工具系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真與測(cè)試分析，仿真和測(cè)試結(jié)果均顯示了該工具系統(tǒng)的可靠性。將研拋工具的自適應(yīng)性分解為對(duì)空間曲面U、V兩個(gè)方向曲率變化的

3、自適應(yīng)過(guò)程，并對(duì)研拋工具的幾何模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位移量的變換分析和位姿分析。利用ADAMS建立系統(tǒng)虛擬樣機(jī)，對(duì)其在正弦曲面和自由曲面工件模型下的自適應(yīng)能力進(jìn)行仿真，結(jié)果揭示了研拋工具對(duì)大型曲面形貌的良好自適應(yīng)性。
　　其次，利用Workbench對(duì)研拋過(guò)程接觸模型進(jìn)行仿真，結(jié)果探明了研拋工具與工件表面的接觸區(qū)并不是數(shù)學(xué)意義上的一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)具有一定面積的區(qū)域?？偨Y(jié)Preston方程在移動(dòng)研拋材料去除建模的局限性，基于摩擦學(xué)原理的磨損理