與分析基于虛擬加工的工件表面粗糙度建模.pdf

1、表面粗糙度是衡量工件表面質(zhì)量的重要參數(shù)，它對(duì)零件的使用性能及可靠性都有顯著影響。在制造業(yè)不斷發(fā)展的今天，人們對(duì)工件表面粗糙度的要求不斷提高。本文在參考大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了工件表面粗糙度的影響因素及建模方法。根據(jù)切削加工的基礎(chǔ)理論，以車削圓柱面為例，系統(tǒng)研究了表面粗糙度的數(shù)字化建模及其影響因素對(duì)表面粗糙度的影響規(guī)律。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　第一章介紹了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)虛擬制造技術(shù)和工件表面粗糙度建模的研究現(xiàn)狀，并闡述了課

2、題的研究背景，系統(tǒng)地分析了現(xiàn)階段研究存在的明顯不足：目前的工件表面粗糙度模型的通用性不足，且不能量化機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)工件表面粗糙度的影響；虛擬制造技術(shù)在工件表面粗糙度上的應(yīng)用還不夠深入。由此，本文提出基于虛擬加工的工件表面粗糙度模型，分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差因素對(duì)工件表面粗糙度的影響規(guī)律。
　　第二章表面粗糙度對(duì)零件使用性能影響顯著。通過對(duì)車削加工過程及表面粗糙度的形成的描述，分析了工件表面粗糙度的影響因素?，F(xiàn)有的表面粗糙度模型只能分析切削

3、加工參數(shù)和刀具參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響，而對(duì)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差，刀具振動(dòng)等因素影響的研究還不能實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)階段研究存在的不足，提出基于虛擬制造技術(shù)的工件表面粗糙度建模與分析的研究思路及方法，更全面地分析工件表面粗糙度。
　　第三章將機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)誤差和工件表面粗糙度的形成相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度的控制為目標(biāo)，建立一個(gè)切實(shí)有效的表面粗糙度模型是很有必要的。根據(jù)多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和齊次坐標(biāo)變換原理建立機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差模型

4、，以及圓弧刀具的模型，并由車削加工理論和虛擬制造技術(shù)再現(xiàn)車削加工圓柱面，合理地將機(jī)床部件的位姿誤差、運(yùn)動(dòng)誤差反映到虛擬車削工件表面，大大提高了表面粗糙度模型的可操作性和通用性，同時(shí)使分析結(jié)果更具針對(duì)性。文中詳細(xì)介紹了表面粗糙度模型的建立過程及使用方法，為實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度的量化提供理論依據(jù)。
　　第四章以機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差和刀具振動(dòng)為例，根據(jù)表面粗糙度模型可以得到不同誤差因素對(duì)工件表面粗糙度的作用規(guī)律。這里假設(shè)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)和