氣壓砂輪光整加工材料去除控制方法研究.pdf

1、激光強(qiáng)化使得模具性能得到大幅度提高的同時(shí)，其加工難度也隨之加劇，這對拋光加工技術(shù)提出了新的考驗(yàn)。軟固結(jié)氣壓砂輪光整技術(shù)是一種面向激光強(qiáng)化模具表面光整加工的新型精密光整技術(shù)，它能有效應(yīng)用于激光強(qiáng)化模具自由曲面加工領(lǐng)域。本文在課題組前期的研究成果基礎(chǔ)上，對光整加工中材料去除量的控制方式進(jìn)行了深入的研究，針對傳統(tǒng)上通過駐留時(shí)間控制材料去除量導(dǎo)致加工效率低下這一劣勢，提出了一種新型的材料去除量控制方式---時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)，應(yīng)用該種方法以拋光時(shí)間最

2、短為目標(biāo)對氣壓砂輪光整加工進(jìn)行了流程介紹，并通過加工仿真證明其可行性。具體工作如下:
　　1)以計(jì)算機(jī)控制的拋光過程為背景提出了時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)的概念。以一維的拋光工具去除函數(shù)和面形誤差為對象，介紹了該種情況下駐留時(shí)間的計(jì)算方法，然后以拋光過程中所需拋光時(shí)間最短為目標(biāo)提出了一種新型的材料去除量控制方法——時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)。對比兩種方法，通過拋光過程時(shí)間的多少比較其優(yōu)劣。
　　2)對氣壓砂輪光整加工材料去除過程進(jìn)行研究，體現(xiàn)在加工過程

3、中應(yīng)用時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)的高效性。將二維的材料去除過程看成是一系列一維材料去除問題的集合，先基于一維的氣壓砂輪光整加工去除函數(shù)分布曲線和一維的面形誤差數(shù)據(jù)，利用時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)方法分析一維直線上的材料去除過程，得到時(shí)變的拋光工具去除能力;通過仿真實(shí)驗(yàn)來分析各去除能力影響因素對去除能力的靈敏度，以方便實(shí)際加工中通過影響因素的調(diào)控獲得時(shí)變的拋光去除能力;提出對需去除的材料層進(jìn)行分層去除的方法以應(yīng)對去除能力溢出的情況;最后通過行間距疊加使得時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)

4、的應(yīng)用能適于二維拋光區(qū)中的材料去除。
　　3)利用時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)方法對氣壓砂輪光整加工進(jìn)行詳細(xì)的加工流程介紹，以獲得最大的加工效率。對氣壓砂輪光整加工進(jìn)行運(yùn)動規(guī)劃，選定加工路徑，規(guī)劃加工軌跡;選定拋光工具的最大進(jìn)給速度，通過實(shí)驗(yàn)測定了氣壓砂輪光整工具的最大去除能力;以生成的面形誤差數(shù)據(jù)為對象對氣壓砂輪光整過程進(jìn)行了加工仿真，驗(yàn)證在氣壓砂輪光整加工中應(yīng)用時(shí)變?nèi)コ瘮?shù)方法進(jìn)行加工規(guī)劃的可行性。
　　本研究成果對提高模具自由曲面的氣