【摘 要】
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硬质材料精密球在精密工程领域发挥着重要的作用,它是各种精密测量仪器中的重要元件。但是由于传统研磨加工方法的机构复杂,控制精度不高,工艺数据的有效管理手段缺乏,存在成
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硬质材料精密球在精密工程领域发挥着重要的作用,它是各种精密测量仪器中的重要元件。但是由于传统研磨加工方法的机构复杂,控制精度不高,工艺数据的有效管理手段缺乏,存在成球质量一致性和稳定性较差,加工成本高,批量生产高球度的硬质材料球难度较大等问题,限制了硬质材料球的生产和应用。本文的研究工作是基于精密球新型研磨方式的基础研究,针对上述传统研磨加工方法的不足,设计和开发了高效精密球体研磨机控制系统的硬件和软件。该系统采用广域互联网,内部以太网以及现场CAN总线三层结构的整体结构。在加工载荷控制系统中,针对双自转研磨方式的主要控制参数--加工载荷,提出了自适应控制策略,解决了加工载荷实时精确的控制的问题;在工艺数据库系统中,对其进行了需求分析,设计了工艺数据库的概念结构和逻辑结构,构建了工艺数据库,解决了工艺数据不能有效管理,人工操作的不稳定性等问题,进而保证批量加工精度和质量的高一致性。最后在样机上通过Φ35mm硬质合金球为研制对象进行加工试验,其实验结果显示,采用所研制的设备可批量加工出高质量的硬质材料精密球,球度达到1μm,表面粗糙度Ra 50nm,成球尺寸与球度一致性、稳定性好,初步实现了硬质材料精密球高效、高精度、高稳定性的研磨加工。
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