微結構表面快刀加工仿真技術與實驗研究.pdf

1、具有特定微結構表面的零件由于其特殊的物理化學性能被廣泛應用于通信技術、影像、測量、生物技術和軍事等領域，世界各國對其加工方法都進行了大量的研究，促成近幾十年微結構表面加工技術飛躍式的發(fā)展。隨著超精密機床功能及加工精度的不斷提升，機械加工微結構表面成為可能，利用快速伺服刀架(FTS)進行單點金剛石車削(SPDT)更是成為了最有可能實現微結構表面加工批量化生產的方式之一，它加工精度可控，單件成本低且加工系統(tǒng)柔性大，因此，對其加工過程和控制仿

2、真技術的研究是非常必要的。
　　本文針對FTS車削加工微結構表面問題，對FTS車削刀具選擇及軌跡規(guī)劃，微結構表面加工仿真技術及加工實驗進行了研究。
　　解決了加工不同參數微結構表面的金剛石刀具選擇問題，并利用MATLAB GUI編制相應的計算工具。利用等弧長規(guī)則將車削加工軌跡離散成程序控制數據點，并利用牛頓迭代方法求解刀具在工件徑向二維輪廓上的切點，從而對刀尖圓弧半徑進行補償。
　　為保證加工程序的正確性并提高加工效率

3、、質量，在MATLAB/Simulink中建立了機床運動控制模型，以程序控制數據點作為輸入，通過模型輸出能夠預測所加工微結構表面形狀、表面誤差和表面質量。
　　根據機床布局結構，設計了一套方便FTS對刀的高分辨率精密升降裝置，并討論了對刀時中心高誤差對加工結果的影響，基于以上幾方面的研究，在超精密金剛石車床上成功加工出了雙向波長70μm、峰谷值4μm和雙向波長200μm、峰谷值4μm的兩種正弦網格微結構，獲得了較好的表面質量，驗證