非球面軌跡包絡(luò)磨削加工機(jī)理研究.pdf

1、分類號：UDC：密級：學(xué)校代號：11845學(xué)號：123050100l廣東工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文(工學(xué)博士)非球面軌跡包絡(luò)磨削加工機(jī)理研究周旭光指導(dǎo)教師姓名、職稱：閻毯生教授企業(yè)導(dǎo)師姓名、職稱：五專業(yè)或領(lǐng)域名稱：扭越制造及墓自動(dòng)化學(xué)生所屬學(xué)院：扭電工程堂院論文答辯日期：2Q!墨生魚目摘要摘要隨著微電子、光電子、太陽能光伏技術(shù)的發(fā)展以及光學(xué)與電子學(xué)的融合及國內(nèi)外市場競爭的日趨激烈，以非球面光學(xué)元件為代表的先進(jìn)技術(shù)日益成為一個(gè)國家制造實(shí)力的重要

2、體現(xiàn)，發(fā)展新的非球面加工技術(shù)，提高加工精度和效率，降低加工成本是不懈追求的目標(biāo)。非球面軌跡包絡(luò)磨削法可減少對設(shè)備精度要求，從理論上大幅減少了砂輪磨損，可以實(shí)現(xiàn)非球面光學(xué)元件的超精密加工。發(fā)展非球面軌跡包絡(luò)磨削法，深入進(jìn)行相關(guān)加工工藝研究，符合我國發(fā)展需求，能迅速提高我國非球面超精密加工水平。但是目前的非球面軌跡包絡(luò)磨削法仍然存在砂輪磨損不均勻、加工表面粗糙度不均勻等問題，限制了其應(yīng)用。本文針對軌跡包絡(luò)磨削過程中存在的問題，對軌跡包絡(luò)磨削

3、機(jī)理進(jìn)行了深入研究。主要內(nèi)容如下：根據(jù)非球面軌跡包絡(luò)磨削成形原理，分析了圓弧回轉(zhuǎn)面砂輪的結(jié)構(gòu)、磨削過程中磨削點(diǎn)順次移動(dòng)提高磨粒有效利用過程，研究了軸對稱非球面、非軸對稱非球面加工中磨削方式、砂輪直徑、砂輪寬度、砂輪端部圓弧半徑等因素對軌跡包絡(luò)磨削過程的影響。建立了非球面軌跡包絡(luò)磨削中磨削點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)模型，通過建立圓弧回轉(zhuǎn)面砂輪磨削點(diǎn)與加工曲面位置關(guān)系數(shù)學(xué)方程，提出了非球面磨削點(diǎn)繞砂輪端部圓弧圓心運(yùn)動(dòng)的角速度概念，得出了圓弧軌跡包絡(luò)磨削加工中

4、磨削點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)角速度方程，并推導(dǎo)出非球面軌跡包絡(luò)磨削點(diǎn)的線速度方程式，分析了非球面曲率半徑、砂輪端部圓弧半徑、非球面二次曲線形狀參數(shù)等磨削點(diǎn)線速度的影響，為優(yōu)化砂輪磨削加工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)砂輪均勻磨損提供理論基礎(chǔ)?；诜乔蛎婺ハ鼽c(diǎn)速度計(jì)算，建立了描述單位時(shí)間內(nèi)軸對稱非球面磨削量的數(shù)學(xué)模型，通過分段進(jìn)給，控制砂輪進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)軸對稱非球面恒去除量磨削。實(shí)驗(yàn)證明恒去除量磨削可以基本實(shí)現(xiàn)砂輪的均勻磨損。提出單位時(shí)間砂輪去除量和參與磨削的砂輪的面積之比