环形工具研抛自由曲面接触状态实验研究

摘要

科技进步是人类生活水平提高的源泉，对美的追求是人类社会永不放弃的生活理念，人们需要具有良好外观的产品，因此产品的外形也就相应的更加复杂，逐渐个性化。自由曲面作为一种颇具美观的表面外形，广泛的应用于汽车，航空航天，家用电器等方面。自由曲面由于具有复杂的外形，因此对于其加工也具有很高的要求。由于人们往往追求完美，喜欢光滑的外表，所以不管是对于产品本身或者是加工产品的模具，都需要进行精密的抛光加工。自由曲面很难用比较精确的数学表达式来表示，一般来说加工自由曲面的精度比较高，如何提高自由曲面的加工精度，如何规划抛光加工的刀具所经历的路径，是研究自由曲面加工的主要课题。本文研究了环形曲面研抛工具，在不同的路径下，其圆环面和自由曲面的接触状况。
　　本实验需要根据相应的理论计算，通过简化，制作出替代的模拟测试装置，先用 MATLAB编写程序进行模拟计算，将现场试验所采集的数据进行分析，并且和前面的计算值进行比较，用以检验实验装置和实验方法的可行性和正确性。采用接触的方法，首先要考虑到机械接触，可以采用压电传感器的，但是压力传感器价格昂贵，不宜在本实验中使用。因此我们将采用探针尖端接触的方法，通过尖端点的密集分布来离散的表示环形工具面。
　　自由曲面很难用确定的数学公式进行表示，形状具有随意性，因此，与之相接触的探针，也具有任意的可以调节的特性，使之与曲面形状相结合，故如何可以使探针任意可调整，是实验装置获得成功的关键。如何测知探针和曲面的接触状况，是本实验的核心要素，将通过属接触方法的研究，探讨接触金属间电流的通过状况，采用光电的方法，直观的反映探针顶点和制定曲面接触的状态。通过实验设计，将实际的测试数据和通过理论得到的值进行比较。

目录

声明

1.绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

2.接触状态计算

2.1自由曲面的五轴加工

2.2圆环刀具切触加工曲面的计算

2.3圆环曲面参数方程

2.4圆环刀具与曲面接触关系

2.5圆环工具刀吻合曲面过程研究

2.6圆环刀具的实际接触过程分析

2.7本章小结

3.1 测试原理

3.2测试装置的结构原理：

3.3 本章小结

4.测试电路和显示

4.1 电路的设计和信号显示

4.2 LED灯的结构和灯亮度调节

4.3 LED灯的亮度控制和调节

4.4 本章小结

5、实验验证

5.1工件曲面选择

5.2实验过程

5.3本章小结

6.结论与展望

6.1 结论

6.2展望

参考文献

致谢