非回轉(zhuǎn)對稱曲面超精密車削刀具路徑規(guī)劃技術(shù)研究.pdf

1、非回轉(zhuǎn)對稱曲面光學(xué)元件是常被作為現(xiàn)代光學(xué)和通信領(lǐng)域的關(guān)鍵部件，相比于傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)對稱曲面光學(xué)元件，非回轉(zhuǎn)對稱曲面光學(xué)元件可以大大簡化系統(tǒng)的構(gòu)成，因此，被廣泛應(yīng)用于軍事和民用的的各種系統(tǒng)中。但由于非回轉(zhuǎn)對稱曲面光學(xué)元件的加工精度往往要求較高，其加工至今仍然較為困難，而超精密車削加工是非球面光學(xué)元件加工的重要手段之一，因此，研究其加工理論具有重要的意義。
　　本文重點對超精密車削加工非球面光學(xué)元件的刀具路徑規(guī)劃技術(shù)及相關(guān)問題進行研究分析

2、，成功將等殘留高度法刀具路徑規(guī)劃方法應(yīng)用于超精密車削加工中，主要內(nèi)容包括以下幾個方面。
　　對機床的組成及加工原理進行了說明，通過比較指出了快刀伺服車削與慢刀伺服車削的加工特點，定義了工件坐標(biāo)系、機床坐標(biāo)系、刀具坐標(biāo)系及刀具定義坐標(biāo)系并對四個坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系進行了推導(dǎo)。其次，介紹了金剛石刀具的特點及分類情況，對圓錐形后刀面刀具及圓柱形后刀面刀具的幾何形狀進行了重點分析，推導(dǎo)出了圓錐面方程、圓柱面方程及各自的前刀面方程和切削刃方

3、程以及刀具坐標(biāo)系與刀具定義坐標(biāo)系原點在各坐標(biāo)軸上的距離。緊接著對刀具前角、后角、刀尖圓弧半徑及切削刃圓弧中心角的分析計算方法進行了說明并通過實例進行了驗證。
　　分析常用的刀具路徑規(guī)劃方法，通過比較選擇了具體的加工策略及走刀形式，對刀觸點的周向及徑向離散方法進行了分析并指出了一些常用方法所存在的問題。緊接著，推導(dǎo)出等殘留高度法中三種情況下的徑向行距計算方法及刀觸點和刀位點坐標(biāo)的計算方法，并對考慮前角時的刀位點計算方法進行詳細(xì)說明，

4、然后，對刀位點生成算法進行了總結(jié)并通過實例進行了驗證。
　　推導(dǎo)出三次 Bezier曲線擬合法在刀具路徑表達式求解中的具體應(yīng)用方法并得到刀具路徑表達式，以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)出了主軸轉(zhuǎn)速的求解方法，分析曲面的粗加工方法及粗加工仿真方法，推導(dǎo)出曲面的精加工仿真方法，通過實例分析驗證了仿真方法及等殘留高度法刀具路徑規(guī)劃方法的正確性。
　　本文刀具路徑規(guī)劃成功兼顧了機床兩直線軸的執(zhí)行能力，從而可以充分發(fā)揮機床的加工能力，與此同時，本文所做