论文部分内容阅读
随着工业水平的不断提高,在航空航天、光学等领域对微小结构,较高精度的加工方式提出了更高要求,微铣削等微细加工技术因其在这些领域不可替代的作用,正越来越成为课题与工程研究的重点内容。目前,微铣刀的制备工艺由于加工或磨损会造成动不平衡现象,影响加工质量,对于微铣刀的动平衡技术的研究成为提高微铣削质量的重要部分。我国对动平衡理论的研究和动平衡相关设备的研制与开发开始的比较晚,与国际先进水平存在差距。为了提高我国金刚石微铣刀制造水平,本课题开展了针对单晶金刚石微铣刀的动平衡技术研究。首先,对铣刀转子整体系统进行仿真,研究不平衡量大小,主轴转速,微铣刀悬伸量对铣刀刀头的跳动轨迹的影响。其次,基于仿真得到的铣刀跳动半径,研究不平衡量大小,主轴转速对球头微铣刀加工表面的粗糙度影响,对动平衡过程的振动响应进行仿真,得到测振面上的不平衡响应规律。然后,由于软硬阈值去噪的不足,提出改进阈值的小波去噪,对振动信号进行去噪处理,通过仿真选取互相关法提取振动信号的幅值和相位,并基于改进阈值的小波去噪和互相关法的信号处理方案,设计了动平衡测试系统,动平衡测试系统以小波去噪和互相关法作为信号处理方案,以影响系数法作为动平衡算法,具有信号采样,动平衡信号处理,动平衡计算功能。最后,根据磨削工艺实验建立不平衡质量去除理论模型,并分析了进给运动刀柄的不平行度,磨削时力产生的挠度变形,砂轮的倒角和几何形状,磨削表面弧度,对刀阈值对去除质量误差的影响。通过误差分析完善了理论模型。在此基础上,通过动平衡测量与去重实验验证理论模型,并得到动平衡精度达到G0.3的微铣刀。