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《磁流变抛光螺旋扫描方式的算法与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、国防科技大学学报第31卷第4期JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.31No.42009文章编号:1001-2486(2009)04-0005-05X磁流变抛光螺旋扫描方式的算法与实现胡皓,彭小强,戴一帆,石峰(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)摘要:研究基于螺旋扫描路径的光学镜面磁流变抛光的算法与实现。该算法将去除函数矩阵转化成驻留时间解算的线性方程组的系数矩阵,并利用其为稀疏矩阵的特点来进行快速迭代计算,然后将求得的驻留时间分配到螺旋扫描路径上以求得整个路径上速度变化,从而控制磁流变抛光机
2、床直线轴和转轴作插补运动。利用该算法在自研的KDMRF-200磁流变抛光机床上对一K9玻璃平面镜进行了两次迭代加工,面形均方根误差由初始的01128K加工到01022K,验证了该算法的正确性和实用性。关键词:磁流变抛光;驻留时间;螺旋扫描路径中图分类号:TH161文献标识码:AAlgorithmandImplementationofMagnetorheologicalFinishingwithSpiralScanModeHUHao,PENGXiao-qiang,DAIY-ifan,SHIFeng(CollegeofMechatronicsEngineeringandAutom
3、ation,NationalUniv.ofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:ThealgorithmandimplementationofMagnetorheologicalFinishingwithspiralscanmodewasresearched.Thealgorithmimplementedchangestheremovalfunctionmatrixtothecoefficientmatricesofthelinearsystemofequationsfordwel-ltimecalculation.T
4、heseequationsareresolvedquicklybecausethecoefficientmatricesaresparse.ThevariationsofspeedonthespiralpathareobtainedbytheallocationofthedwelltimeandtheworkpiececanbeprocessedwellusingthemachinethatcontainstheinformationabouttheMRFprocess.AnexperimentonaK9circularplanemirrorismadeontheKDMRF-
5、200machinedevelopedbyus.TheRMSsurfaceerroris0.02K(K=632.8nm)throughthe2nditeration.Keywords:magnetorheologicalfinishing;dwelltime;spiralscanpath磁流变抛光技术(MagnetorheologicalFinishing,MRF)利用磁流变抛光液在梯度磁场中的流变性变化,在工件表面形成一个压力区域,该区域类似于一个与工件表面吻合的/柔性抛光模0,在各参数稳定控制[1]的基础上,/柔性抛光模0是极其稳定的。光学镜面磁流变修形基于计算机控制光学
6、成型原理(ComputerControlledOpticsShaping,CCOS),利用稳定的去除函数对工件材料进行剪切去除,从而实现面形误差修正。相对传统抛光加工方法而言,这种技术具有抛光效率高、去除函数稳定、表面质量高、易于进行计算机控制等显著的优点。确定性磁流变抛光的工艺流程是:根据所测得的初始面形误差和去除函数,计算/抛光模0在工件上各位置的驻留时间,然后将驻留时间形成机床基代码来控制/抛光模0在加工路径上各加工点的停留时间或速度变化,这一过程反复迭代将工件面形加工至最终要求精度。由于磁流变抛光的去除函数不是回转对称的,采用螺旋扫描加工方式时,随着驻留点的不同,去除
7、函数矩阵就会不同,因此其驻留时间的解算方法和实现方法也随路径方式的改变而改变。1螺旋扫描加工方式国内的磁流变抛光目前主要采用光栅扫描的加工路径,如图1(b)所示,主要是因为在加工过程中其去除函数方向固定不变,容易采用比较成熟的脉冲迭代法进行去除函数与驻留时间的二维卷积运X收稿日期:2009-05-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775215)作者简介:胡皓(1982)),男,博士生。6国防科技大学学报2009年第4期算,计算速度快,能够满足实际加工的要求。相对于光栅扫描路径来说,螺旋扫描加工
