玻璃尖角磨削过渡轨迹规划方法研究

发布时间：2020-10-09 07:25

　　带有尖角的个性化玻璃产品在建筑、家具、汽车等领域有着越来越广泛的应用,磨削是获得高精度玻璃尖角轮廓的主要方法。由于玻璃的脆性以及尖角轮廓导致的速度突变使玻璃尖角的磨削变得尤为困难,传统尖角加工算法不能直接用于玻璃磨削过程,有必要针对玻璃尖角的加工方法,进行理论和试验研究,以实现玻璃尖角轮廓的高精高效成型。本文结合国家自然科学基金项目(51405445),针对玻璃尖角轮廓处刀具过渡轨迹进行研究,在确定实现玻璃尖角轮廓高精度磨削必要条件的基础上,分别基于双圆弧样条曲线和NURBS曲线设计了玻璃尖角轮廓的过渡轨迹规划算法,实现了玻璃尖角的高精度磨削加工,并设计了试验设备的人机界面控制软件。首先,研究了玻璃和金刚石砂轮的特性,分析了玻璃磨削的微观过程,研究了磨削加工过程中磨削力、磨削深度和刀具运动速度这三者的关系,分析了传统磨削方法存在的问题,提出了保证玻璃尖角高精度磨削的过渡轨迹应该满足的3个必要条件(下简称必要条件)。其次,结合双圆弧样条曲线的特性和必要条件,使用两段对称的C型双圆弧样条曲线设计了尖角轨迹规划算法,通过几何法和矢量旋转法设计了轨迹表达式,提出了尖角角度计算和尖角类型转换算法,确定了过渡轨迹规划算法的计算和使用流程,试验验证了该算法的有效性。本章算法已发表SCI 3区论文一篇。再者,采用二次NURBS曲线设计尖角轨迹规划算法,通过加减速距离约束和磨削深度控制方程求出了轨迹表达式,确定了该算法的使用步骤,试验磨削一块六角星玻璃,结果证明了算法的有效性。最后,设计了本次试验所使用的玻璃磨削加工中心生产线的人机界面控制软件,基于控制需求,规划各功能模块界面,并编程实现。本文针对玻璃尖角磨削理论进行了研究,提出了基于圆弧样条和NURBS曲线的尖角过渡轨迹规划算法,试验证明,算法能够实现高精度的玻璃尖角轮廓磨削,有效保证尖角轮廓精度。
【学位单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ171.68
【部分图文】：

玻璃制品,实际生活,玻璃

江理工.1 课题玻运用到汽998 年也从见，玻工大学硕士学题研究背景璃是一种极到生活、军车的挡风玻年至 2014 年137.7 亿元玻璃的市场学位论文与意义极其常见的军事、建筑玻璃，玻璃17 年间，元增加至 16场价值巨大第的非金属材料筑、航空航天璃已经在人类我国日用661 亿元[1]，。第一章绪料，人类使天和汽车等类社会中发平板玻璃产如图 1.1玻绪论使用玻璃已等领域。从发挥着不可产量已从 56所示，玻璃玻璃尖角磨削已有四千多年从玻璃茶杯到可替代的作用66 万吨增加璃广泛存在削过渡轨迹规年的历史，到办公楼的用。据数据加到 2799.9在于人们生活规划方法研究它已经充的玻璃幕墙据统计，自9 万吨，产活中。由此究充墙产此

加工中心,玻璃,尖角

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玻璃,玻璃表面,压入

磨用高速满足设将从玻璃2.1 玻璃2.1.1 玻玻硅酸盐板玻璃玻璃是指板玻璃带有尖角削是玻璃成转动的磨粒计成型的尺璃材料的特璃磨削过程玻璃与砂轮璃属于硬脆类物质。按和日用玻璃指厚度远远隔声保温，角的平板玻成型基本工粒砂轮，对尺寸要求。特性和刀具分析脆性材料，按照制造工璃，后者包远小于长度透光性良玻璃。工序，磨削精对玻璃的边缘玻璃磨削过特性方面分主要是由二工艺，基本上包括化学功能和宽度的，良好，因而在精度直接决缘进行打磨过程主要是分析玻璃磨二氧化硅和上可分为传能玻璃、电上下表面在日常生活决定最终加磨，使得玻是玻璃和磨削过程。和其他化学传统玻璃和电磁功能玻分别平行的活中得到广加工的玻璃成玻璃边缘光滑磨粒砂轮之间学物质熔融、和特种玻璃两玻璃和机械功的板状玻璃广泛应用，本成型精度。滑平整不割间的相互作、冷却硬化两大类，前功能玻璃等璃，如图 2.1本文的研究磨削是采割手，同时作用。下面化后形成的前者包括平等[42]。平板1 所示。平究对象就是采时面的平板平是

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