自由曲面变压力砂带磨削相关技术的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文自由曲面变压力砂带磨削相关技术的研究作者姓名：赵燕涛指导教师：原所先教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：机械制造及其自动化论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：矾亚彳．评阅人：S厶山受客钐灸东北大学2014年6月万方数据AThesisinMechanicalManufacturingandAutomationResearchontheRelatedTechnologyofVariablePress

2、ureBeltGrindingonFree--formSurfaceByZhaoYantaoSupervisor．-ProfessorYuanSuoxianNortheastemUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=也思。学位论文作者签名：赵蕉确日期：仉『铱易，州学

3、位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位敝储躲褪花涛．新签名：膨锣圻扎签字日期：沙，啦6．、g．签字日期：劾／≯·多～乡口万方数据东北大学硕士学位论文摘要摘要随着科技的快速发展，自由曲面外形的零件在汽车、飞机以及船舶等领域的应用日益广泛，且对这些零件的

4、磨削加工效率和精度的要求越来越高。针对自由曲面砂带磨削加工的特点，本文提出了通过改变曲面上不同曲率处接触轮磨削压力的方法对曲面进行磨削加工，该方法主要是结合曲面上各点的曲率，建立被加工工件材料去除的数学模型，通过砂带磨削机构的控制系统精确控制磨削力进行定量磨削。本课题的研究工作主要体现在以下几个方面：(1)结合自由曲面的型值点及权因子，给定曲面的边界条件，利用非均匀有理B样条曲面的反算方法生成NURBS曲面模型，推导出曲面的矩阵表达式计算曲面上控制顶点处的法曲率值。(2)假设接触轮与曲面间的接触符合赫兹接触理论，在求得曲面上点法曲

5、率值的基础上，建立了磨削轨迹上点的材料去除模型，并对该模型中的Preston常数进行了修正。利用修正后的模型进行了控制顶点磨削力的计算，并仿真得出了夹角0与磨削力及磨削深度的关系图。(3)设计开发了一套可调节磨削力的砂带磨削机构，合理选择了机构中各重要零部件，最后在CATIA中完成了各零部件的设计、装配及机构的干涉检验。(4)建立了磨削力控制系统，通过电气比例阀调节低摩擦气缸的压力值，间接的实现对磨削力的控制。设计了控制系统的气动控制回路和电控系统硬件的组成，合理选择了各主要元件。关键词：自由曲面，曲率，去除模型，磨削机构万方数据

6、东北大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftechnology,thepartswithfree—formsurfaceshapeareusedincreasinglywidespreadintheautomotive，aircraftandships，andtheyallhavehigherrequirementsonboththequalityandefficiencyofgrindingprocessontheseparts．Aimingthecharacteristicsofbe

7、ltgrindingfree—formsurface，Thispaperpresentsamethodthatchangingthegrindingforceatdifferentcurvatureofthesurfacewhengrindingfree-formsurface．Themainofthemethodisestablishingthemathematicalmodelofmaterialremovalintheprocessedworkpiecewiththecurvatureofeachpointonthesurf

8、ace，andcarryingoutquantitativegrindingthroughprecisingcontrolofgrindingforcewiththecontrolsystemofbeltgrindingmechanism．Stud