【技术实现步骤摘要】
轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法及装置
本专利技术涉及轴类零件外圆表面的超精密加工领域，尤其涉及一种轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法及装置。
技术介绍
轴类零件被广泛用于各类机械设备，自20世纪以来，随着工业的高速发展，高精度轴类零件被广泛用于超精密机床、精密仪器、航天工业、高端光学制造等领域。如超精密机床中的主轴、EUV和X射线wolter型掠入式反射镜筒芯模、超高精度陀螺仪的转子等都对轴类零件有超高精度的加工要求。以气浮主轴芯轴为例，目前的超精密机床主轴回转精度可达25～50nm，能达到此回转精度的轴要求圆度误差在0.1μm、圆柱度误差1μm左右；而EUV掠入式反射镜镜筒芯模要求圆度误差达到亚微米级、表面粗糙度要达到纳米级，X射线反射镜筒精度要求则更高。目前高精度轴类零件工艺一般可由车削、磨削、手工研磨抛光几个工序组成，其中穿插有各类表面处理。以φ100mm*150mm的轴工件为例，当今超精密外圆磨床的加工极限精度可达圆度误差0.2～0.3μm，圆柱度0.5～0.6μm。由于传统机械加工方式遵循“母性...
【技术保护点】
1.一种轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)用圆柱度仪测量得到待加工轴类零件表面的形状误差数据；/n2)对形状误差数据进行滤波处理；/n3)针对处理后的形状误差数据，选取合适尺寸的磁流变抛光轮，在给定加工参数下用轴类磁流变修形机床对待加工轴类零件进行加工，获取去除函数；/n4)根据处理后的形状误差数据和获取的去除函数，在工艺软件中解算驻留时间进行仿真加工，若精度达到要求且机床动态性能满足要求，则进入步骤5)，否则返回步骤3)；/n5)利用工艺软件生成数控机床的加工代码，将加工代码导入轴类磁流变修形机床进行加工。/n
【技术特征摘要】
1.一种轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用圆柱度仪测量得到待加工轴类零件表面的形状误差数据；
2)对形状误差数据进行滤波处理；
3)针对处理后的形状误差数据，选取合适尺寸的磁流变抛光轮，在给定加工参数下用轴类磁流变修形机床对待加工轴类零件进行加工，获取去除函数；
4)根据处理后的形状误差数据和获取的去除函数，在工艺软件中解算驻留时间进行仿真加工，若精度达到要求且机床动态性能满足要求，则进入步骤5)，否则返回步骤3)；
5)利用工艺软件生成数控机床的加工代码，将加工代码导入轴类磁流变修形机床进行加工。
2.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法，其特征在于，步骤1)具体包括以下步骤：
1.1)在待加工轴类零件上标记测量起点，测量起点同时作为加工起点；
1.2)从测量起点开始对待加工轴类零件进行多圆度测量得到测量数据，多圆度测量的相邻截面间距为5～10mm；
1.3)将测量数据在圆柱度仪测量软件和工艺软件中计算得到圆度误差数据和圆柱度误差数据，在工艺软件中将测量数据处理得到展开的待加工轴类零件柱面误差形貌图。
3.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法，其特征在于，步骤2)具体包括以下步骤：
2.1)对形状误差数据进行不同阈值的高斯低通滤波，在滤波后将数据展开绘制误差分布图，提取误差分布图中误差幅值超过目标精度的位置和存在的主要频率区间，确定滤波参数范围T1；
2.2)结合零件设计和加工工况对表面形貌的要求得到滤波参数范围T2；
2.3)以T2为最终滤波范围T的基准，结合T1的滤波参数范围对最终滤波范围T的范围进行调整后得到最终滤波范围T，利用最终滤波范围T对形状误差数据进行滤波处理。
4.根据权利要求1所述的轴类零件外圆表面的磁流变确定性修形方法，其特征在于，步骤3)具体包括以下步骤：
3.1)利用傅里叶变换求得处理后的形状误差数据中圆度误差数据的归一幅值谱，将最大幅值10％处对应的频率作为轴类零件圆周方向的轮廓截止频率；
3.2)利用傅里叶变换求得处理后的形状误差数据中圆柱度误差数据的归一幅值谱，将最大幅值10％处对应的频率作为轴类零件沿轴向的轮廓截止频率；
3.3)根据轴类零件沿轴向和圆周方向的轮廓截止频率，选取相对应的磁流变抛光轮的直径和宽度；
3.4)将被选取的磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡皓，彭小强，戴一帆，孙梓洲，关朝亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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