微小型机床进给系统性能及微细铣削加工实验研究

摘要

本文首先在已经研制的微小型机床实验样机基础上，对基于PMAC卡的机床控制系统进行了参数整定。由于该机床采用压电陶瓷超声电机直接驱动工作台，进给系统的定位精度和刚度对机床的加工精度影响很大。因此，对机床的定位精度和刚度进行了实验研究分析，使其满足一定的要求，为后继的微细铣削实验提供了条件。 其次，采用二次回归通用旋转组合设计，进行了微细铣削沟槽实验，利用回归分析方法建立了微细铣削表面粗糙度二次模型。分析了切削参数对表面粗糙度的影响，利用该二次模型可以在加工前选定切削参数，从而对微细铣削表面粗糙度进行预测与控制。 最后，实验研究了微细铣削沟槽过程中毛刺的形成及其影响因素，得到了微细铣削过程中各因素对毛刺形成影响的一般规律。在此基础上通过合理地选择切削参数以及刀具路径规划，达到了减小毛刺的目的。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.2课题的来源及研究的意义

1.3国内外微小型机床及微细铣削技术的研究和发展现状

1.3.1国内外微小型机床的研究状况

1.3.2国内外微细铣削技术的研究状况

1.4课题主要研究内容

第2章微小型机床进给系统性能的实验研究

2.1机床系统结构

2.1.1 Nanomotion电机及其驱动器

2.1.2 PMAC控制卡

2.1.3精密三维工作台

2.1.4 RENISHAW光栅系统

2.1.5 NSK主轴

2.2进给系统PID控制参数整定

2.2.1参数整定

2.2.2整定结果

2.3进给系统定位精度的测定

2.3.1定位精度测试的准备工作

2.3.2测试过程与方法

2.3.3定位精度数据分析与评定

2.4进给系统伺服刚度的测定

2.5本章小结

第3章微细铣削表面粗糙度预测模型的建立与分析

3.1二次回归通用旋转组合设计

3.2表面粗糙度预测模型的建立

3.2.1模型的设定

3.2.2因素水平编码

3.2.3实验条件

3.2.4表面粗糙度的测量过程

3.2.5实验设计及结果

3.2.6模型的求解

3.3表面粗糙度预测模型分析

3.4表面粗糙度预测模型应用

3.5本章小结

第4章微细铣削毛刺的研究分析

4.1毛刺的形成机理

4.2微细铣削毛刺

4.3微细铣削毛刺形成实验

4.3.1实验条件

4.3.2实验结果与分析

4.4毛刺的最小化

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

附录1

附录2

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢