一种新型快速刀具伺服装置及其性能研究

发布时间：2020-03-29 08:14

【摘要】： 随着光学自由曲面类零件在民用产品和军事等方面应用的日益扩大,极大的提高了产品的性能,同时也对其加工和检测提出了更为严格的要求。如何实现光学自由曲面零件高效、精密、低成本的加工则是当前学术界和产业界亟待研究和解决的问题。本文论述了几类典型的光学自由曲面类零件的加工方法,最后设计了一种新型的宏/微位移复合式快速刀具伺服装置。分别采用音圈电机和压电陶瓷做驱动器,导向机构采用大变形铰链和微位移柔性铰链。反馈传感器采用激光微位移传感器和电容传感器。此装置有以下优点:加工范围广,可以对不同不对称度的曲面采用不同的工作频率加工,不对称度可以达到毫米级,小到微米级。精度高,当采用宏位移FTS加工时,微位移FTS可以作误差补偿,提高加工精度。装置全都采用铰链做导向机构,成本低,精度高。
【图文】：

图1.4北卡莱罗纳大学设计的活轴切削机构北卡莱罗纳大学的Buesche严l在他的博士论文中介绍了一种活轴切削装置(如图1.4所示)，采用直线电机做驱动器，并利用蜂窝状材料设计了一种V形空气导轨，获得了109的加速度，加速时间小于Zms，并安装在 Nanoform600型车床上进行了加工试验，分别加工了平面和斜面;对于直径12.SInln的平面工件在无阻尼的情况下加工所得表面光洁度为16nln，有阻尼的情况下达到14lun;在加工25rnrn直径的斜面工件时，最大行程为月比皿，工作频率为SHz

在加工光学表面的同时还可以加工出精确的定位面，不仅加快了单块光学零件的加工速度，而且还节省了装配、校正和定心等辅助时间。图1.6表示了基于FTS的金刚石车削加工原理。在图1.6中，工件安装在主轴上，主轴装置可沿X轴向导轨运动，FTS机构安装在运动平台上，运动平台可沿Z方向的导轨移动，FTS上带有金刚石刀具，可以做快速往复进给运动。NRS曲面定义为径向位置x和主轴回转位置0的函数:(x，的，，对于加工NRS曲面来说
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH161.1

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 刘强;利用快速刀具伺服车削光学自由曲面的研究[D];吉林大学;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 段宁华;一种新型两自由度快速刀具伺服装置的研制[D];吉林大学;2011年

2 赵晓东;快速刀具伺服机构的误差建模与分析[D];吉林大学;2011年

3 王刚;一种三维椭圆振动金刚石切削装置的研制[D];吉林大学;2012年

本文编号：2605712