基于华中数控的磁流变抛光机床工艺过程设计与开发.pdf

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1、基于华中数控的磁流变抛光机床工艺过程设计与开发术唐小会陈华郑永成罗清黄文吉方(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)摘要：为提高自主研制磁流变抛光机床的自动化水平，根据磁流变抛光工艺特点。设计了缎带标定和工件位姿测量等自动化工艺过程，并基于华中数控系统实现了缎带标定和端面测量等工艺过程固定循环G代码。实际应用表明。开发的工艺过程循环指令灵活性好、使用方便。运行稳定可靠。关键词：华中数控；缎带标定；固定循环；端面测量中图分类号：TP273文献标识码：BDesignanddevelopmentoftechnology

2、processofmagnetorheologicalmachinebasedonHNCTANGXiaohui，CHENHua，ZHENGYongcheng，LUOQing，HUANGWen，jIFang(InstituteofMechanicalManufacturingTechnology，CAEP，Mianyang621900，CHN)Abstract：Inordertoimprovethelevelofautomationoftheself—developedmagnetorheologicalmachine，theauto—

3、mationtechnologyprocessessuchastheribboncalibrationandsurfacemeasurementaredesignedac—cordingtothecharacteristicsofmagnetorheologicalfinishing．ThefixedcycleGcodesoftechnologyprocessessuchastheribboncalibrationandthesurfacemeasurementaredevelopedbasedontheHNCsystem．Thepr

4、acticalusingdemonstratesthatthetechnologycycleGcodescanberunningstablyandre—liably，alsoshowsthattheyareconvenienttoflexiblyuse．Keywords：HNC；ribboncalibration；fixedcycle；surfacemeasurement磁流变抛光是近十多年才发展起来的一种高确定1磁流变抛光的工艺特点性柔性抛光技术，是获得超光滑光学表面的理想工艺之一‘。。它主要利用磁流变抛光液在高强度梯度磁磁流变抛光

5、是一种计算机控制的确定性抛光过场时变成具有粘塑性的Bingham介质，形成具有一定程，基于计算机控制光学表面成型(CCOS)的工艺形状与硬度的“柔性磨头”，通过控制柔性磨头与工件方法，在确定材料去除模型的基础上，结合加工前测量之间的相对运动，在柔性磨头与工件表面相接触的区的工件面形，根据选定的驻留时间计算方法，计算出驻域产生很大的剪切力，从而实现对工件表面材料的留时间并完成路径规划，然后通过数控机床完成加工去除。过程。磁流变抛光过程中，浸人深度是影响抛光效率磁流变抛光使用的刀具是“柔性磨头”，而“柔性以及元件表面粗糙度的重要因数之一。

6、为了保证磨头”不同于常用的加工刀具，目前数控机床加工中加工结果面形与预期面形的一致性，必须保证加工过仍普遍采用的手动试切对刀法不适用于柔性磨头的对程中抛光轮和工件之间的恒定间隙，即需要保证柔性刀。常规的手动标定方法很难避免人为因素如操作方磨头的一致性和准确性，因此实际加工过程中，柔性磨法、技能等的不同所带来的标定结果的不一致，而采用头需要精确标定，工件需要准确定位。普通的测量方法也很难实现“柔性磨头”的精确测量，2柔性磨头标定机构因此必须基于通用数控系统开发与“柔性磨头”相关的专用功能：自动标定磨头尺寸、精确建立磨头与工件根据上述工艺

7、过程描述可知，在相同工艺条件下，之间的相对几何关系，以便自动建立工件坐标系为磁需要对柔性磨头的高度进行精确标定。在抛光头结构流变抛光实现数控编程奠定基础。设计中增加柔性磨头标定机构辅助实现磨头精确标定。柔性磨头标定机构包括高精度测量探头和探$“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项：强激光光学元件超精密制造关键装备研制(2013ZX04006011)zu10O度测量探头分别测量光学元件的XY上端面、YZ左端种，一种是数控宏程序，一种是固定循环G代码，一种面、YZ右端面、ZX前端面、ZX后端面等5个端面，并是利用UG、Pro／E、Ci

8、matron、MasterCAM、PowerMILL等实时记录各测量点的、y、z坐标，然后结合测量探头世界知名CAD／CAM软件自动编程。由于磁流变抛光与磁流变抛光磨头之间的位置关系，通过坐标转换矩专用工艺流程自动化的目