超精密車削加工模擬平臺及動態(tài)仿真方法研究.pdf

1、超精密車削加工模擬平臺及動態(tài)仿真方法研究Researchonvirtualmachiningplatformnd’‘simulation“l(fā)ltraanddynamiculationOIultrapreci。si。onturning學(xué)科專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)研究生：王志誠指導(dǎo)教師：張效棟副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一五年十二月一夸一血=中丁一月摘要超精密加工是先進(jìn)制造技術(shù)中非常重要的一種加工方式，主要應(yīng)用在光學(xué)器件的高效、精

2、密、自動化加工中，是評價(jià)一個(gè)國家工業(yè)化發(fā)展水平高低的重要指標(biāo)。近些年隨著光學(xué)自由曲面器件應(yīng)用需求的增加，超精密加工技術(shù)難度在不斷提高。在進(jìn)行加工前，不僅需要根據(jù)加工器件特點(diǎn)考慮加工方式、工藝參數(shù)、工藝流程優(yōu)化，還需要關(guān)注被加工件與機(jī)床是否會有干涉、是否會出現(xiàn)過切等現(xiàn)象。尤其對于面形復(fù)雜度極高的陣列型器件，其建模及加工中的問題更加突出。因此，如果提供一套具有分析、計(jì)算功能的仿真系統(tǒng)，將可以幫助其制定、優(yōu)化加工工藝流程，進(jìn)而縮短研發(fā)周期，提

3、高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本論文以微透鏡陣列器件為研究對象，開展了超精密仿真加工中的關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究。論文的主要工作如下：1、基于OpenCASCADE軟件庫搭建了超精密仿真加工平臺，實(shí)現(xiàn)金剛石刀具參數(shù)設(shè)定和超精密五軸車床建模，并采用分塊NURBS擬合方法對不同光學(xué)自由曲面進(jìn)行統(tǒng)一描述。2、優(yōu)化設(shè)計(jì)了光學(xué)自由曲面加工路徑，并提出一種超精密五軸加工運(yùn)動仿真方法，結(jié)合刀具掃描體生成原理實(shí)現(xiàn)了材料去除的動態(tài)加工仿真；為快速得到被加工表面，利用離