【摘 要】
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随着军用工业和民用工业对产品质量和性能要求的不断提高,特别是光学产品的大量涌现,推动了超精密金刚石车削加工的广泛应用.轮廓精度是超精密金刚石车削加工的一项重要指标.
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随着军用工业和民用工业对产品质量和性能要求的不断提高,特别是光学产品的大量涌现,推动了超精密金刚石车削加工的广泛应用.轮廓精度是超精密金刚石车削加工的一项重要指标.为了进一步提高超精密加工轮廓精度,在分析影响超精密加工轮廓精度的各种因素基础上,该文采用离线软件误差补偿方法消除车床几何误差在轮廓精度中的影响.分析近年来国内外误差建模和误差补偿策略的研究成果,选定多体系统理论作为误差建模方法.该文以超精密车床Nanoform200为研究对象,按照多体系统运动学理论的分析方法,给出超精密车床的拓扑结构描述和低序体阵列描述,分析超精密车床几何误差元素建模过程,根据多体系统误差分析理论提供的典型体位置方程,最后将各项几何误差元素融入超精密车床相对运动约束方程.该文分析了超精密车削加工过程中的两个关键映射,即刀具路线到数控指令的映射和数控指令到刀具轨迹的映射,依据实际相对运动约束方程,推导了从刀具路线到数控指令和数控指令到刀具轨迹的映射关系式.给出了针对超精密车削加工的软件误差补偿关键环节,即数控指令修正算法.分析了数控加工两类基本加工形式(定点运动和直线运动)的数控指令修正算法.按照面向对象程序设计模式构建误差补偿软件.在VC++6.0集成开发环境下编写程序,并在Windows 2000下调试通过.该软件通过数控程序的自动识别、解释和修正实现软件误差补偿,显示误差补偿前后加工轨迹对比图形和误差元素曲线图形.有利于提高软件误差补偿的准确性和可靠性.该文设计了端面车削和锥面车削两个对比切削加工实验.利用Taylorsurf测量工件表面轮廓,结果显示轮廓精度显著提高,误差补偿效果明显,证明了利用多体系统误差分析理论建立的实际相对运动约束方程,以及在此基础上给出的数控程序修正算法是正确的和有效的.
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