当前位置:主页 > 科技论文 > 金属论文 >

应用四轴联动磁流变机床加工曲面

发布时间:2018-04-04 14:21

  本文选题:光学制造 切入点:磁流变抛光 出处:《光学精密工程》2015年10期


【摘要】:以永磁型磁流变抛光机为基础,提出了在光栅式加工轨迹下结合四轴联动机床(不含抛光轮转动轴)和变去除函数实现磁流变抛光技术确定性加工曲面的方法。讨论了曲面上光栅式加工轨迹等面积规划原则和基于矩阵乘积运算的驻留时间求解算法。分析了磁流变四轴联动机床的机械补偿方式,同时以变去除函数模型为基础从算法上实现了机械的剩余补偿。应用以氧化铈为抛光粉的水基磁流液对口径为80mm、曲率半径为800mm的BK7材料凸球面进行了修形验证实验,一次加工(5.5min)后显示:面形误差分布峰谷值(PV)和均方根值(RMS)从117.47nm和22.78nm分别收敛到60.80nm和6.28nm。实验结果表明:结合四轴联动的低自由度机床和变去除函数算法补偿的磁流变加工工艺能够有效地实现球面及低陡度非球面等曲面的高效确定性加工,为磁流变抛光在光学制造中的应用提供了有力的支持。
[Abstract]:On the basis of permanent magnet magnetorheological polishing machine, a method to realize the deterministic machining surface of magneto-rheological polishing technology by combining four-axis linkage machine tool (without polishing wheel rotation axis) and variable removal function under the grating machining path is proposed.The principle of equal area planning for grating machining track on a curved surface and the algorithm for solving dwell time based on matrix product operation are discussed.The mechanism compensation method of magneto-rheological four-axis linkage machine tool is analyzed, and the residual compensation of the machine is realized on the basis of the variable removal function model.An experiment was carried out to verify the shape of the convex spherical surface of BK7 material with diameter of 80 mm and radius of curvature of 800mm by using water based magnetic fluid with cerium oxide as polishing powder.It is shown that the surface error distribution peak / valley value and root-mean-square value (RMS) converge from 117.47nm and 22.78nm to 60.80nm and 6.28 nm, respectively.The experimental results show that the magneto-rheological machining process, which combines the four-axis linkage machine tool and variable removal function compensation, can effectively realize the highly efficient and deterministic machining of surfaces such as spherical surface and low steep aspherical surface.It provides a powerful support for the application of magnetorheological polishing in optical manufacturing.
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.61036015)
【分类号】:TG66

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 邓伟杰;郑立功;史亚莉;王孝坤;张学军;;基于线性代数和正则化方法的驻留时间算法[J];光学精密工程;2007年07期

2 戴子华;朱永伟;王建彬;居志兰;刘蕴锋;;K9玻璃亚表面损伤的分步腐蚀法测量[J];光学精密工程;2013年02期

3 吕东喜;王洪祥;黄燕华;;光学材料磨削的亚表面损伤预测[J];光学精密工程;2013年03期

4 李龙响;邓伟杰;张斌智;白杨;郑立功;张学军;;大口径光学元件磁流变加工驻留时间求解算法[J];光学学报;2014年05期

5 白杨;张峰;邓伟杰;李龙响;郑立功;张学军;;磁流变抛光液的配制及其抛光稳定性[J];光学学报;2014年04期

6 李圣怡;彭小强;;光学零件可控柔体制造的理论基础与方法[J];机械工程学报;2013年17期

7 康健;宣斌;谢京江;;表面改性碳化硅基底反射镜加工技术现状[J];中国光学;2013年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡皓;彭小强;戴一帆;石峰;;磁流变抛光螺旋扫描方式的算法与实现[J];国防科技大学学报;2009年04期

2 张峰;;八角形离轴非球面反射镜加工[J];光机电信息;2010年12期

3 邓伟杰;郑立功;史亚莉;王孝坤;张学军;;离轴非球面数控抛光路径的自适应规划[J];光学精密工程;2009年01期

4 闫锋;范镝;张斌智;殷龙海;李锐刚;张学军;;Manufacturing and testing of a cubic SiC surface[J];Chinese Optics Letters;2009年06期

5 张伟;李洪玉;于国_g;;光学元件超精密气囊抛光关键技术研究现状[J];光学学报;2009年01期

6 武建芬;卢振武;张红鑫;王泰升;;光学元件离子束加工驻留时间优化求解[J];光学学报;2010年01期

7 张峰;邓伟杰;;碳化硅表面硅改性层的磁介质辅助抛光[J];光学学报;2012年11期

8 刘振宇;罗霄;邓伟杰;郑立功;张学军;;大口径非球面的组合加工[J];光学精密工程;2013年11期

9 张峰;;非球面碳化硅表面硅改性层的数控化学机械抛光[J];光学精密工程;2013年12期

10 徐新行;高云国;杨洪波;王兵;韩旭东;;车载大口径刚性支撑式快速反射镜[J];光学精密工程;2014年01期

相关博士学位论文 前10条

1 罗霄;采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年

2 焦长君;光学镜面离子束加工材料去除机理与基本工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

3 王永刚;Wolter-I型反射镜的加工及表面粗糙度检测[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年

4 武建芬;离子束加工技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年

5 刘振宇;大口径非球面反射镜组合加工技术驻留时间算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年

6 宋辞;离轴非球面光学零件磁流变抛光关键技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

7 樊成;光学曲面确定性抛光的面型精度控制研究[D];吉林大学;2014年

8 于兴滨;超声磁流变复合抛光面形误差修正的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

9 王佳;基于可控柔度磨盘的中高频误差抑制研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2015年

10 白杨;磁流变抛光液的研制及去除函数稳定性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张玉娣,周新贵,张长瑞;C_f/SiC陶瓷基复合材料的发展与应用现状[J];材料工程;2005年04期

2 姚金光;晏华;;高性能磁流变液研究的进展[J];材料开发与应用;2009年02期

3 唐惠东;李龙珠;孙媛媛;谭寿洪;;SiC反射镜镜坯制备工艺的综述与探讨[J];佛山陶瓷;2011年08期

4 彭小强,戴一帆,李圣怡,尤伟伟;回转对称非球面光学零件磁流变成形抛光的驻留时间算法[J];国防科技大学学报;2004年03期

5 戴一帆;袁征;陈浩锋;尹自强;;热压多晶氟化镁的磁流变抛光研究[J];国防科技大学学报;2008年05期

6 周林;戴一帆;解旭辉;李圣怡;;计算机控制抛光中基于等面积增长螺旋线的加工路径[J];国防科技大学学报;2009年04期

7 胡皓;彭小强;戴一帆;石峰;;磁流变抛光螺旋扫描方式的算法与实现[J];国防科技大学学报;2009年04期

8 宋辞;彭小强;戴一帆;石峰;;基于去除函数预测模型的磁流变抛光工艺优化研究[J];国防科技大学学报;2009年04期

9 石峰;戴一帆;彭小强;康念辉;刘志军;;纳米金刚石磨料磁流变抛光材料去除机理与工艺研究[J];国防科技大学学报;2009年04期

10 廖文林;戴一帆;周林;王建敏;袁征;解旭辉;;离子束抛光加工矩形离轴非球面镜[J];国防科技大学学报;2011年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周坚,张祖尧,余承业;线切割机床的四轴联动控制的研究与实现[J];组合机床与自动化加工技术;1991年03期

2 杨小毅;;轴流式透平叶片的四轴联动数控加工方法[J];风机技术;2013年03期

3 黄俊刚;;公式曲线螺杆的四轴加工[J];职业;2010年15期

4 卿朝廷;高伟强;沈烈;黄邹亚;;四轴联动数控加工中连续微路径段进给速度的区域控制[J];机床与液压;2011年13期

5 喻丕珠;整体叶片盘的四轴联动数控加工[J];机电一体化;2005年02期

6 李继伟;;基于MasterCAM叶片零件四轴联动加工[J];农业机械;2008年26期

7 蔡新平;四轴联动数控机床铣制三元流叶轮[J];机械工艺师;1999年06期

8 葛文军;孔繁群;习强;陈颖鹤;;单旋变距双向循环移动螺杆的加工[J];装备制造技术;2007年11期

9 匡和碧;孙卫和;;UGNX在回转凸轮四轴联动铣加工中的应用[J];机械工程师;2008年02期

10 张洋扬;郎永兵;;基于CAXA后置设置零件四轴联动加工关键技术应用[J];金属加工(冷加工);2012年22期

相关会议论文 前2条

1 周坚;张祖尧;余承业;;四轴联动控制的开发[A];低速走丝线切割机加工机理使用维修技术研讨会论文集[C];1990年

2 陈默;陈昊;赵万生;;电火花线切割机床四轴联动单位弧长增量插补法[A];第15届全国特种加工学术会议论文集(上)[C];2013年

相关重要报纸文章 前1条

1 肖明;2010年全国职业院校技能大赛创新比赛模式获认可[N];机电商报;2010年

相关硕士学位论文 前1条

1 罗s,

本文编号:1710329


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1710329.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户6a5ee***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com