非球面加工过程误差补偿方法研究

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1、分类号：UDC：编号：非球面加工过程误差补偿方法研究ResearchonErrorCompensationMethodinAsphericaiMachiningProcess学位授予单位及代码：篮鲞堡王太堂(!Q!垒鱼2学科专业名称及代码：扭撼电王王程(Q璺Q圣Q至2研究方向：扭鱼丕统蕉剑生撞苤申请学位级别：亟±指导教师：王正挞熬援研究生：扬退鋈论文起止时间：2012．州013．12长春理工大学硕士学位论文原创性声明＼嗍本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《非球面加工过程误差补偿方法研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的

2、成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：塑壶逸垒丝年立月型细长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学

3、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：垄是岛业年』月挚日导师签名：铬冲乡月尹摘要制约光学非球面零件广泛应用的两大问题是加工精度和加工效率。而长春理工大学非球面实验室提出的的切线法非球面成形原理，可有效的解决加工效率以及加工精度问题。但由于数控机床加工过程中静态和动态误差的普遍存在，执行机构在执行加工指令时会产生微小偏差，从而影响加工精度。为此针对切线法数控成形非球面机床提出一种有效的误差补偿方法，对加工过程中产生的误差进行补偿，提高其加工精度，已经迫在眉睫。本文阐述了

4、切线法数控成形非球面机床的加工基本原理，即以PMAC控制器控制刀具的走位，完成刀具沿着每个加工点的切线方向运动，实现各轴的速度插补，并给出了切线法数控成形非球面机床的结构。阐述了多体系统运动学理论的相关内容，它是本文研究非球面加工机床运动误差的理论基础。以多体系统的运动情况为基础，分析了平动以及转动的特性和矩阵变换的原理，推导出一般多体系统中，理想运动方程以及实际运动方程，建立了适用一般工程项目对象进行的运动误差的分析理论。分析了通用数控机床的结构特性，并得出数控机床误差建模的通用方法，研究了切线法数控成形非球面机床的建模步骤，得出该机床

5、的几何拓扑结构，推导出实际条件下，可以使该机床实现精密加工的位姿条件方程，对切线法数控成形非球面机床的39项几何误差作出了详细的分析，并推导出了切线法非球面加工磨床的空间几何误差数学模型。介绍了Renishaw公司的MLl0型号双频激光干涉仪及其使用方法和界面。自主开发了一款基于VC6．0的误差补偿软件。最终以lc=-．0．25，c=0．005，D=60mm的非球面曲线为研究对象，进行了实验。实验结果表明，该软件误差补偿方法能够有效补偿切线法数控成形非球面机床的几何误差，为提高切线法数控成形非球面机床的加工精度做出了贡献。关键词：非球面切

6、线法几何误差多体系统理论误差补偿ABSTRACTThetwoquestionsconstrainingtheopticalasphericcomponentswidelyusingaremachiningprecisionandmachiningefficiency．ThetangentmethodasphericshapingprincipleproposedbyasphericlaboratoryinChangchunUniversityofScienceandTechnologyCansolvethetwoquestionseffe

7、ctively．DuetothewidespreadstaticanddynamicerrorintheprocessoftheChICmachine，theactuatorwillproducetinydeviationintheexecutionprocessingthatwillaffectthemachiningaccuracy．Soit’SanimminenttoputforwardakindofeffectivemethodofcompensationforthetangentmethodCNCshapingasphericm

8、achinewhichcancompensatetheerrorsinprocessingandimprovethemachiningaccuracy．111epaperdescribesth