微結(jié)構(gòu)表面快刀加工仿真技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、具有特定微結(jié)構(gòu)表面的零件由于其特殊的物理化學(xué)性能被廣泛應(yīng)用于通信技術(shù)、影像、測(cè)量、生物技術(shù)和軍事等領(lǐng)域，世界各國對(duì)其加工方法都進(jìn)行了大量的研究，促成近幾十年微結(jié)構(gòu)表面加工技術(shù)飛躍式的發(fā)展。隨著超精密機(jī)床功能及加工精度的不斷提升，機(jī)械加工微結(jié)構(gòu)表面成為可能，利用快速伺服刀架(FTS)進(jìn)行單點(diǎn)金剛石車削(SPDT)更是成為了最有可能實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)表面加工批量化生產(chǎn)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(duì)其加工過程和控制仿

2、真技術(shù)的研究是非常必要的。
　　本文針對(duì)FTS車削加工微結(jié)構(gòu)表面問題，對(duì)FTS車削刀具選擇及軌跡規(guī)劃，微結(jié)構(gòu)表面加工仿真技術(shù)及加工實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。
　　解決了加工不同參數(shù)微結(jié)構(gòu)表面的金剛石刀具選擇問題，并利用MATLAB GUI編制相應(yīng)的計(jì)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(shù)據(jù)點(diǎn)，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(diǎn)，從而對(duì)刀尖圓弧半徑進(jìn)行補(bǔ)償。
　　為保證加工程序的正確性并提高加工效率

3、、質(zhì)量，在MATLAB/Simulink中建立了機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制模型，以程序控制數(shù)據(jù)點(diǎn)作為輸入，通過模型輸出能夠預(yù)測(cè)所加工微結(jié)構(gòu)表面形狀、表面誤差和表面質(zhì)量。
　　根據(jù)機(jī)床布局結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一套方便FTS對(duì)刀的高分辨率精密升降裝置，并討論了對(duì)刀時(shí)中心高誤差對(duì)加工結(jié)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(wǎng)格微結(jié)構(gòu)，獲得了較好的表面質(zhì)量，驗(yàn)證