大型曲面形貌自適應研拋工具系統(tǒng)的研制.pdf

1、縱觀國內外現(xiàn)有的自由曲面柔順研拋技術，無論在研拋裝備技術還是在研拋工具技術方面都比較成熟。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學理論設計了一種既能適應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。基于上述研拋系統(tǒng)，本文主要完成了以下研究工作：
　　首先，基于剛柔耦合動力學理論對工具系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了仿真與測試分析，仿真和測試結果均顯示了該工具系統(tǒng)的可靠性。將研拋工具的自適應性分解為對空間曲面U、V兩個方向曲率變化的

3、自適應過程，并對研拋工具的幾何模型進行旋轉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能力進行仿真，結果揭示了研拋工具對大型曲面形貌的良好自適應性。
　　其次，利用Workbench對研拋過程接觸模型進行仿真，結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YPreston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