工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床研究

摘要

超精密加工已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术,它是以高精度为目标的技术,必须在综合应用各种新技术,在各个方面精益求精的条件下,才有可能突破常规技术达不到的精度界限,而达到新的高精度指标。研磨加工作为超精密加工中的一种重要加工方法,也日益受到了重视。本文在查阅了国内外平面研磨加工有关技术资料的基础上,对平面数控研磨机床进行了如下内容研究：(1)建立工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床模型,分析了研磨盘对工件的摩擦驱动力矩,并分析了工件的自转运动,以及工件与研磨盘之间的相对运动,为以后机床设计、研磨参数选取以及优化等打下了理论基础。(2)设计了工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机床的上、下研磨机构,并用有限单元法对支座进行了结构静力学分析。(3)用双频激光干涉仪对机床进行了运动精度的直线度检测,并根据检测的结果对机床进行了直线度误差补偿。(4)利用NUM系统提供的丰富的PLC资源以及动态操作功能,对力位混合控制进行了初步研究。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研磨加工的现状

1.2 国内外双面数控研磨机研究现状

1.2.1 国外双面数控研磨机研究现状

1.2.2 国内双面数控研磨机研究现状

1.3 本文研究的目的及主要研究内容

1.3.1 本文研究的目的

1.3.2 本文的主要研究内容

2 平面研磨机分析

2.1 平面研磨运动形式

2.1.1 平面研磨机的工作原理

2.1.2 对平面研磨机运动方式和运动轨迹的基本要求

2.1.3 工件摩擦自转式新型平面研磨机设计

2.2. 工件摩擦自转式双面研磨数控平面研磨机摩擦力矩分析

2.2.1 工件的自转运动分析

2.2.2 相对运动速度分析

2.3 本章小结

3 平面研磨机构的设计

3.1 机床的设计原则

3.2 平面研磨机床的总体布局

3.2.1 机床坐标的规定

3.2.2 机床的主要参数及总体结构

3.3 上研磨结构设计

3.3.1 总体结构

3.3.2 研磨工具的设计

3.4 下研磨结构设计

3.4.1 总体结构

3.4.2 主要零件的选择

3.4.3 支座的有限元分析

3.5 本章小结

4 机床直线度精度检验

4.1 数控机床几何误差的检测

4.2 频激光干涉仪的应用及测量原理

4.2.1 测量系统的组成

4.2.2 激光干涉仪的精度

4.2.3 直线度的测量

4.3 数控机床的直线度误差检测及补偿

4.3.1 机床几何误差的组成

4.3.2 机床几何误差的检测

4.4 直线度误差补偿原理

4.5 补偿后机床精度检验

4.6 本章小结

5 力位控制研究

5.1 力位控制的研究现状

5.2 NUM数控系统简介

5.2.1 NUM系统的PLC

5.2.2 NUM系统的动态操作功能

5.3 系统结构和工作原理

5.3.1 工作原理

5.3.2 系统的硬件结构

5.3.3 系统的控制框图

5.4 系统的特点

5.5 传感器的安装

5.5.1 传感器的选择

5.5.2 传感器的标定

5.5.3 传感器的布局

5.6 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文