基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法技术

技术编号:46429145 阅读:9 留言:0更新日期:2025-09-19 20:35
本发明专利技术涉及光学加工技术领域,尤其涉及一种基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,首先建立柔性球头工具与工件的微观接触模型,确定柔性球头工具与工件之间的接触区域的第一压力分布;将柔性球头工具的振动转换为柔性球头工具的压力波动,得到加工时的总压力分布,进而形成第二压力分布;结合第二压力分布,以及柔性球头工具加工时的相对速度模型,得到柔性球头工具加工时的材料去除率模型;对材料去除率模型进行路径积分,得到加工过程中工件的表面高度变化;结合工件的原始表面高度和表面高度变化,得到工件加工后的表面粗糙度。本发明专利技术揭示了振动参数与表面粗糙度之间的定量关系,为优化抛光工艺参数和控制表面质量提供理论基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学加工,尤其涉及一种基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法


技术介绍

1、近年来,机器人抛光因其高灵活性、宽广工作空间、成本效益和适用于复杂表面加工等优点,在超精密制造中获得了广泛关注。然而,机器人系统固有的结构振动在抛光过程中显著影响材料去除均匀性和表面质量,已成为高精度应用的关键限制因素。目前关于振动对抛光过程影响的研究主要集中在实验现象描述上,缺乏建立理论模型和定量关系来揭示振动对微观尺度材料去除的影响。现有的preston方程作为抛光理论的基础,在振动条件下无法准确表征由动态压力变化引起的材料去除不均匀性。虽然有学者提出了各种振动抑制技术,如恒力控制、主动振动抑制系统等,但这些方法主要基于经验性工程改进,缺乏描述振动与材料去除关系的理论分析和定量预测模型,限制了机器人抛光技术在超精密加工领域的进一步发展。

2、现有技术存在以下主要缺点:

3、(1)理论模型缺失:缺乏振动条件下微观材料去除的理论模型,无法定量描述振动参数与表面粗糙度之间的关系;

4、(2)预测能力不足:传统preston方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,在步骤S1中:

3.根据权利要求2所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,所述等效弹性模量由下式得到:

4.根据权利要求2所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,在步骤S2中将柔性球头工具的振动转换为柔性球头工具的压力波动的过程包括:

5.根据权利要求4所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,在步骤S2中的...

【技术特征摘要】

1.一种基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,在步骤s1中:

3.根据权利要求2所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,所述等效弹性模量由下式得到:

4.根据权利要求2所述的基于机器人柔性球头工具的抛光表面粗糙度预测方法,其特征在于,在步骤s2中将柔性球头工具的振动转换为柔性球头工具的压力波动的过程包括:

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:李兴昶潘石李龙响程润木陈昊曲义兴薛栋林张学军
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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