大型曲面形貌自適應(yīng)研拋工具系統(tǒng)的研制.pdf

1、縱觀國內(nèi)外現(xiàn)有的自由曲面柔順研拋技術(shù)，無論在研拋裝備技術(shù)還是在研拋工具技術(shù)方面都比較成熟。然而，在實際加工中現(xiàn)有的研拋工具雖然能夠普遍達到要求，但往往無法適應(yīng)大型曲面曲率多變的形貌特征，以至于在研拋過程中存在接觸面積過小的問題，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。
　　針對上述問題本文基于柔順控制理念和柔順機構(gòu)學理論設(shè)計了一種既能適應(yīng)大型曲面形貌變化又能滿足實際研拋要求的柔順研拋工具。為了對大型曲面的柔順

2、研拋做進一步的研究，將上述研拋工具與現(xiàn)有的數(shù)控機床相集成，組建了一套五軸聯(lián)動數(shù)控柔順研拋系統(tǒng)。該系統(tǒng)憑借數(shù)控系統(tǒng)、氣壓傳動裝置和伺服驅(qū)動裝置來完成研拋過程的精確進給控制、研拋力控制，從而實現(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)狁詈蟿恿W理論對工具系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了仿真與測試分析，仿真和測試結(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)性分解為對空間曲面U、V兩個方向曲率變化的

3、自適應(yīng)過程，并對研拋工具的幾何模型進行旋轉(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，對其在正弦曲面和自由曲面工件模型下的自適應(yīng)能力進行仿真，結(jié)果揭示了研拋工具對大型曲面形貌的良好自適應(yīng)性。
　　其次，利用Workbench對研拋過程接觸模型進行仿真，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)學意義上的一個點，而是一個具有一定面積的區(qū)域?？偨Y(jié)Preston方程在移動研拋材料去除建模的局限性，基于摩擦學原理的磨損理