高速气浮电主轴动态特性及其对超精密铣削的影响研究

发布时间：2024-02-03 01:52

　　超精密光栅铣削(UPRM)是一种新兴的先进制造加工技术,主要用于制造具有超镜面质量的非对称自由表面,而无需任何后续抛光加工,特别适用于加工特殊的光学晶体材料。在超精密光栅铣削中,由于高速静压气浮电主轴的高速和高精度等优点,通常被作为唯一的动力源,带动装夹在转子上的单点金刚石铣刀高速旋转以去除工件表面多余材料,获得理想表面,因此,电主轴的性能和表面加工质量息息相关,但是,电主轴的动态特性对加工表面的影响却很少被重视。在实际加工过程中切削力、不平衡磁拉力及转子质量分布不均匀导致的偏心力等都会引起转子振动,转子振动会直接降低被加工表面的质量;而且在超精密加工中当使用新刀具、加工新材料或加工新设计的表面时仍然要用试切法来反复试验;加工具有高精度质量的表面依然很大程度上依赖于机床操作者的经验和技能水平。本课题通过转子在高速旋转时发生的柱面涡动和锥面涡动展开理论研究;为了研究电主轴在不同转速下转子的动态特性建立了一个五自由度的转子动力学铣削模型,模型中考虑转子偏心、不平衡磁拉力及切削力等对转子动态特性的影响,并进行了不平衡磁拉力的推导分析与计算;模型建立后,基于牛顿-欧拉方程推导了转子动力学方程,...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1超精密加工

1.1课题研究的目的及意义超精密加工（Ultra-precisionmachining,UPM）通常包括超精密金刚石车削（UPDT）和超精密光栅铣削（UPRM）（如图1-1所示），是运用具有纳米级边缘锐度、高耐磨性和高刚度的单点金刚石刀具（如图1-2所示）进行加工的一种新兴....

图1-2金刚石刀具及其刀尖微观结构

超精密加工（Ultra-precisionmachining,UPM）通常包括超精密金刚石车削（UPDT）和超精密光栅铣削（UPRM）（如图1-1所示），是运用具有纳米级边缘锐度、高耐磨性和高刚度的单点金刚石刀具（如图1-2所示）进行加工的一种新兴的加工方法，可以直接获得具有....

图1-3超精密加工产品

a)V槽组件b)F-theta棱镜图1-3超精密加工产品在制造型企业的日常生产活动中，往往会依据客户订单的大小、工件类材质来确定工艺参数；通常，工艺参数、流程和标准的确定除了查询相关工准外，必要时还要进行大量的试切加工来调整优化工艺参数，通过对比获得加工参数，加工的....

图2-1高速静压气浮电主轴

轴承-转子系统动力学建模系统描述轴（如图2-1所示）系统主要包括：驱动电机示）、供气系统、密封系统、光栅尺等。

本文编号：3893507