微型五軸數(shù)控磁力光整加工機床的設計與研究.pdf

1、山東理工大學山東理工大學工程碩士學位論文微型五軸數(shù)控磁力光整加工機床的微型五軸數(shù)控磁力光整加工機床的設計與研究設計與研究DesignResearchonMicroFiveAxisNCMagicAbrasiveFinishingMachineTools研究生：周成柱周成柱指導教師：趙玉剛趙玉剛教授教授協(xié)助指導教師：申請學位門類級別：工程碩士碩士學科專業(yè)名稱：機械工程機械工程研究方向：數(shù)控技術數(shù)控技術論文完成日期：2012016年4月單位代

2、碼：10433學號：Z1311296分類號：TP273密級：山東理工大學碩士學位論文摘要摘要隨著科技的發(fā)展和現(xiàn)代制造水平的提高，航空、航天、汽車、儀器儀表、醫(yī)療器械等制造行業(yè)中對產品零部件的表面質量要求和性能要求越來越高。磁力光整加工技術作為新興表面超精密加工技術，具有柔性、自銳性、自適應性、可控性以及無須對磨具進行磨損補償?shù)绕渌砻婕庸し椒o法比擬的優(yōu)點。而磁力光整加工設備的研制，對磁力光整加工技術的應用和推廣具有重大意義。本文針對微

3、細小零部件表面的磁力光整加工，為實現(xiàn)磁力光整加工的數(shù)字化控制，并可以根據(jù)實際加工需要，自動選取磁性磨料和調節(jié)磁感應強度，根據(jù)加工零部件表面形狀的不同，選用不同磁極和掃描軌跡，設計了微型五軸數(shù)控磁力光整加工機床。首先，總結分析了磁力光整加工機床的性能要求和現(xiàn)有微型五軸機床的總體布局，確定了微型機床的總體布局、運動鏈關系以及機床性能參數(shù)。針對機床的總體布局，按功能劃分為主軸傳動系統(tǒng)、直線進給系統(tǒng)、旋轉進給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及磁力研磨加工系統(tǒng)。

4、除控制系統(tǒng)外，對各個系統(tǒng)進行方案分析和確定，結構設計和選型，同時對機床進行三維模型的創(chuàng)建。為驗證所設計機床的選材和結構的合理性，將所創(chuàng)建三維模型進行簡化，通過有限元分析軟件ANSYSWkbench，由專用接口導入ANSYSWkbench，對機械結構中主軸夾具部件進行了靜力學分析，驗證設計結構滿足強度和剛度要求。同時，對整機結構進行了模態(tài)分析，分析了機床的固有頻率以及陣型。最后，對機床控制系統(tǒng)的硬件和軟件部分進行選型和設計，采用PMAC＋