导读:本文包含了超精密主轴论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超精密铣床,飞刀铣削,主轴位姿误差,坐标变换
超精密主轴论文文献综述
靳继勇,席建普,李彬[1]（2019）在《超精密飞刀铣削主轴位姿影响分析及实验研究》一文中研究指出针对超精密飞刀平面铣削中主轴空间位姿倾斜量对工件平面度的影响问题,建立了主轴空间位姿与工件平面度的对应数学模型,由仿真结果可以确定工件平面度与主轴空间位姿的定量关系。根据工件平面度对应的主轴空间位姿精度,提出了主轴空间位姿精确快速测量和调整方法。采用直径为50 mm的Al6160工件进行了实验,在完成主轴位姿测量和调整后,工件平面度由2.28μm提高到了0.86μm。实验结果表明:在空间主轴位姿数学模型基础上,通过在位测量方法定量确定位姿误差,可有效提高加工精度,将工件面形提高到亚微米级水平。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年13期）
张征[2]（2019）在《超精密磨床气体静压主轴静动态特性研究》一文中研究指出超精密加工技术是一项新兴的多学科交叉的技术,其发达程度影响着一系列军用和民用工业的发展水平,牵动着国家战略安全和国民经济增长。而超精密加工设备作为超精密产品的母机,是超精密加工技术的直接实现者,影响着超精密加工技术发挥作用的规模,研发超精密加工设备的重要性不言而喻。本文对超精密磨床的主轴—轴承系统进行了结构设计、性能分析和实验探究。设计了主轴、轴承、节流器以及总体的供气方案,从纳维斯托克斯方程入手,通过对雷诺方程的求解,得到了主轴轴承间隙中静压气体的压力分布情况,对轴承的刚度、承载力等静态特性进行了研究,并分析了在一些结构参数变动的情况下,轴承静态特性发生的变化。动态参数方面,本文对主轴的模态特性进行了仿真研究,计算了主轴的临界转速,对动刚度进行了研究,对振动影响下主轴的径向圆跳动进行了研究。在实验探究部分中,本文重点对主轴的角刚度、主轴的模态特性和径向跳动进行了研究,对实验方案进行了阐述,详细地描述了实验过程中出现的问题,讨论了实验数据中存在的误差和引起误差的原因。文章整体体现着结构设计和性能分析往复进行的特点,通过静态参数的计算影响关键部件的结构设计,进而决定动态参数的大小。在对仿真和实验结果进行分析的同时,对未来的研究内容和研究方向进行了展望。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-07-01）
王康年[3]（2019）在《超精密机床气浮主轴振动特性仿真与实验研究》一文中研究指出随着科学技术的飞速发展,超精密加工技术水平已经成为衡量一个国家综合实力强弱的重要标志之一。超精密机床是超精密加工技术中的重要装备。超精密机床的主轴直接参与到加工过程中,其回转精度将直接影响加工工件的精度。超精密机床主轴系统是一个集机械结构、伺服控制系统和静压系统为一体的复杂系统,各部件的稳定性都会影响主轴的动态特性。本文对叁轴超精密机床的主轴系统主要部件进行研究,针对超精密主轴系统自身引起的振动以及主轴外部因素振动对主轴的影响等问题进行讨论,为解决振源识别问题提供一定的参考。首先,本文研究了超精密气浮主轴系统中电机对主轴运动的影响,明确了电机的转子偏心对工件加工表面的影响。以超精密机床气浮主轴系统中常采用的永磁同步电机为研究对象,对电机偏心状态下不平衡磁拉力进行理论建模和仿真研究,得到电机不平衡磁拉力随偏心率的变化规律;建立了电机偏心影响下的工件表面叁维形貌的预测模型;采用加工端平面的实验方法对此模型进行验证,研究电机偏心对加工形貌的影响规律。其次,超精密气浮主轴部件是一个复杂的系统,因此本文通过建立转子动力学系统模型应用仿真得到气体静压轴承的承载能力和刚度对主轴系统的影响;进一步对电机部件进行有限元仿真,对电机的径向磁密度进行傅里叶变换得到电机谐波频率,根据主轴模态仿真得到主轴固有频率。通过两者频率的比较,避免两个频率相近而发生共振;利用主轴回转振动测试实验,进一步验证电机对主轴振动的影响,研究电机振动对主轴系统振动的影响规律。最后,除超精密机床主轴系统内部部件引起的振动外,本文对主轴系统受到外界振源振动时对工件加工形貌的影响进行研究。建立切削运动方程,利用MATLAB软件得到外振作用下工件表面形貌的影响规律;通过改变主轴转速对形貌的直径方向进行傅里叶变换得到形貌的谱空间,从而尝试大致识别振动来源;利用主动振动的端平面切削实验对上述理论进行验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张根明[4]（2018）在《超精密车床主轴回转误差影响因素研究》一文中研究指出对超精密车床主轴回转误差测量过程中标准球的安装偏心和传感器的安装偏心对误差分离的影响进行了深入研究。详细分析了标准球和传感器安装偏心的产生过程和原理,并设计了可以精确调节标准球和传感器位置来调整偏心的装置,提出了一种简单可行的偏心消除方法,可将标准球的偏心降到0.9μm以下,传感器的偏心降到10μm以下。采用双向测量法对超精密车床主轴进行测量,并用多步法将测量数据中的圆度误差和回转误差进行分离,最后进行实验验证,为该方法提供实验依据。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2018年07期）
鄂林仲阳,杜强,尹益辉,阳红,王玉军[5]（2018）在《超精密空气静压主轴的模态试验分析》一文中研究指出以超精密空气静压主轴为研究对象,运用模态试验方法分析其动力学特性,获得结构的模态参数及径向、止推轴承气压变化对转子各阶频率的影响,为修正主轴的动力学仿真模型提供了参考,为评价和优化主轴性能、提高静压支承技术水平提供了支持。(本文来源于《机床与液压》期刊2018年09期）
邵传东,丁建国,倪浩浩,阳洪,丁颖[6]（2018）在《超精密加工机床空气静压主轴系统径向气膜刚度分子动力学模拟》一文中研究指出针对计算流体力学对超精密加工机床空气静压主轴系统进行动力学分析时的大跨尺度建模问题,该文基于分子动力学模拟基本原理和相似理论,利用LAMMPS开源软件和雷诺相似准则建立了超精密加工机床空气静压主轴系统的分子动力学微观模型。通过与文献算例比较验证了该模型的准确性,并进行了仿真分析。结果表明,在一定范围内,空气静压主轴径向气膜刚度随气膜厚度的增大而非线性减小,随主轴转速的增大而非线性增大,随进气压力的增大而非线性增大。(本文来源于《南京理工大学学报》期刊2018年02期）
张根明[7]（2018）在《超精密气体静压主轴回转误差测量与分析》一文中研究指出气体静压主轴作为超精密加工机床重要零部件之一,它的回转误差直接影响着机床的加工精度。因此,在机床的设计、制造、装配过程中,主轴回转误差的测量是一项关键技术内容,测量精度的提高更是一个重要的技术问题。首先根据本文中主轴设计的具体要求,选择闭式气体静压轴承作为支撑部件,将重点放在轴承结构和主轴控制系统的设计上。通过研究气体静压轴承的工作原理,确定小孔节流的结构形式,利用表压比法设计了轴承的主要结构尺寸。通过主轴的控制系统的研究,使用全闭环控制控制方案,提高主轴系统的稳定性。其次使用傅里叶变换与MATLAB仿真软件对主轴回转误差中的谐波分量以及同步误差与异步误差进行仿真分析。基于反向法、多步法、多点法和本文提出的两点反向法测量理论,对比预测值与仿真值,计算出每种方法的相对误差,以及在每种方法的优缺点进行分析的基础上,选择两点反向法测量该气体静压主轴。然后基于实验测量的硬件系统,对设计好的气体静压主轴进行测量实验,得到主轴不同转速下的回转误差。基于测量得到的主轴不同转速下全误差以及同步误差与异步误差的数据得出转速与之对应的关系,基于对测量数据的仿真分析,得出主轴回转误差主要的谐波成分。通过在时域图像上和频域图像上对两点反向法与美国雄狮(Lion)回转误差分析仪测量结果的对比,验证了两点反向法的分离精度的可靠性。最后通过对气体静压主轴回转误差的测量实验,分析了主轴回转误差的来源。基于主轴动不平衡对回转误差影响的原理,选取主轴的前端面进行主轴动平衡校正实验。通过平衡主轴的惯性力矩,解决主轴动不平衡问题。基于标准球不同安装偏差量对应的回转误差谐波分量值,得出安装偏差量对主轴回转误差的影响,通过设计真空吸附装置微调标准球的位置来减少安装偏差。基于传感器不同安装偏差量对应的回转误差值,得出安装偏差量对主轴回转误差的影响,通过测量软件校正了其安装偏差。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-05-01）
曹庆辉[8]（2018）在《超精密主轴回转误差光学干涉测量方法研究》一文中研究指出主轴回转误差是影响加工零件精度的重要因素之一,研究主轴回转误差对于寻找误差来源、预测加工零件表面形状误差及提高超精密机床加工精度等具有重要意义,本文以超精密飞切机床为研究对象,对空气静压主轴回转误差进行研究。针对机床工作原理及空气静压主轴结构特性,主轴倾角误差对加工精度影响最大,本文提出一种基于干涉条纹的超精密静压主轴回转误差测量新方法,通过分析干涉条纹形状变化规律,建立基于干涉图像处理的主轴回转运动误差求解模型,从而获得主轴倾角误差。基于移相干涉测量原理,通过理论建模,建立了干涉条纹与主轴转子运动规律之间的数学模型,并对干涉条纹形状进行仿真分析,仿真结果与实验现象观察一致,从而印证了新方法的准确性与可靠性。对干涉条纹进行灰度化处理、平滑滤波、膨胀腐蚀、边缘检测等图像处理步骤获取边缘清晰、连续性较好的干涉条纹图像,并在相对坐标系下求解出干涉条纹的间距和方向,根据所建立的数学模型求解出主轴倾角误差。光学平晶的装配误差是影响主轴回转误差测量结果的重要因素之一,因此设计了一种用于主轴回转误差测量的光学平晶专用装夹调整装置,并进行光学平晶调整实验,实现了光学平晶的精密调整。搭建了超精密飞切机床空气静压主轴回转误差测量系统,对超精密飞切机床主轴回转误差开展测量实验,得到主轴倾角误差的变化规律,并进行测量结果对比及误差来源分析,实验结果表明本文测量方法的准确性与有效性。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01）
倪浩浩[9]（2017）在《超精密机床液压支承主轴振动特性分析及基础隔振研究》一文中研究指出本文以某超精密加工机床为研究背景,采用Materials Studio、LAMMPS等软件建立了主轴分子动力学模型,分析了轴承刚度的影响因素;采用ABAQUS建立了机床有限元模型,并设计了双层隔振体系,进行了隔振前后主轴位移响应分析。主要研究内容如下:1)基于分子动力学原理,综合使用Materials Studio、LAMMPS等软件建立了主轴轴向模型及径向模型,分析了不同油膜厚度、不同主轴转速、不同进油压强等因素对轴承刚度的影响规律。研究结果表明:在本文主轴工作状态下,轴承刚度随油膜膜厚变化呈现先增后减变化趋势;轴承刚度与主轴转速、进油压强均呈正相关;2)对该超精密机床进行了试验模态分析,得到机床前16阶固有频率、阻尼比、振型图等固有动力学属性,发现前8阶固有频率与环境微振动频率范围基本重合;采用ABAQUS建立机床有限元模型,并进行模态分析,前8阶固有频率与实测频率较为吻合,最大误差不超过6.40%,并且振动特征与实测振动特征一致,证实了模型的有效性;3)采用Matlab生成白噪声随机信号以模拟环境微振动,将振动信号同时从X、Y、Z叁个方向加载于机床模型中,得到16种组合试验下主轴位移响应。结果表明:环境微振动下主轴叁个方向的位移响应均超出加工精度要求,必须进行隔振设计;4)针对该超精密机床设计采用双层隔振体系,对该隔振体系进行环境微振动下主轴位移响应分析。分析结果表明:机床经过隔振后,主轴叁个方向位移响应均产生较大幅度降低,满足超精密加工要求;5)分别考虑上下层不同隔振器刚度、阻尼比、不同中间质量块与机床质量比等隔振参数设置对隔振效果的影响。模拟结果表明:随弹簧刚度增大,主轴叁个方向位移响应增大,且改变上层或下层弹簧刚度对体系隔振效果影响近似;随阻尼比改变,主轴叁个方向位移响应减小,且改变上层隔振器阻尼比效果更明显;随质量比的改变,主轴位移响应先减小后增大,在质量比接近1时隔振效果较好。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01）
袁雅阁[10]（2017）在《高速气浮电主轴动态特性及其对超精密铣削的影响研究》一文中研究指出超精密光栅铣削(UPRM)是一种新兴的先进制造加工技术,主要用于制造具有超镜面质量的非对称自由表面,而无需任何后续抛光加工,特别适用于加工特殊的光学晶体材料。在超精密光栅铣削中,由于高速静压气浮电主轴的高速和高精度等优点,通常被作为唯一的动力源,带动装夹在转子上的单点金刚石铣刀高速旋转以去除工件表面多余材料,获得理想表面,因此,电主轴的性能和表面加工质量息息相关,但是,电主轴的动态特性对加工表面的影响却很少被重视。在实际加工过程中切削力、不平衡磁拉力及转子质量分布不均匀导致的偏心力等都会引起转子振动,转子振动会直接降低被加工表面的质量;而且在超精密加工中当使用新刀具、加工新材料或加工新设计的表面时仍然要用试切法来反复试验;加工具有高精度质量的表面依然很大程度上依赖于机床操作者的经验和技能水平。本课题通过转子在高速旋转时发生的柱面涡动和锥面涡动展开理论研究;为了研究电主轴在不同转速下转子的动态特性建立了一个五自由度的转子动力学铣削模型,模型中考虑转子偏心、不平衡磁拉力及切削力等对转子动态特性的影响,并进行了不平衡磁拉力的推导分析与计算;模型建立后,基于牛顿-欧拉方程推导了转子动力学方程,并结合状态空间模型、特征方程、阻抗法、系统初始条件等求解转子动力学方程获得解析解,利用MATLAB编写数值仿真程序,仿真转子在空切削、断续切削下的动态特性,解析解也进一步验证了理论仿真的正确性。为了研究转子振动对所加工表面质量的影响,利用基于点云的Z-map法建立工件模型,并考虑到进给速度及步长大小对表面质量的影响进行工件表面网格划分,仿真过程中根据刀位点(CL point)计算出刀触点(CC point),并实时更新存储表面形貌坐标的二维数组,仿真完成后便可得到表面形貌仿真结果,通过与转子在不同转速下切削实验的对比可以看出理论研究与实验有很好的一致性,这也说明了仿真算法的可行性与正确性。本课题通过理论指导实际加工过程,为切削加工时不同转速下转子动态特性对加工表面的影响提供依据,避免了运用新型刀具或切削新材料时的反复试切过程,对于降低生产成本,提高加工效率,优化切削参数具有重要意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01）
超精密主轴论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
超精密加工技术是一项新兴的多学科交叉的技术,其发达程度影响着一系列军用和民用工业的发展水平,牵动着国家战略安全和国民经济增长。而超精密加工设备作为超精密产品的母机,是超精密加工技术的直接实现者,影响着超精密加工技术发挥作用的规模,研发超精密加工设备的重要性不言而喻。本文对超精密磨床的主轴—轴承系统进行了结构设计、性能分析和实验探究。设计了主轴、轴承、节流器以及总体的供气方案,从纳维斯托克斯方程入手,通过对雷诺方程的求解,得到了主轴轴承间隙中静压气体的压力分布情况,对轴承的刚度、承载力等静态特性进行了研究,并分析了在一些结构参数变动的情况下,轴承静态特性发生的变化。动态参数方面,本文对主轴的模态特性进行了仿真研究,计算了主轴的临界转速,对动刚度进行了研究,对振动影响下主轴的径向圆跳动进行了研究。在实验探究部分中,本文重点对主轴的角刚度、主轴的模态特性和径向跳动进行了研究,对实验方案进行了阐述,详细地描述了实验过程中出现的问题,讨论了实验数据中存在的误差和引起误差的原因。文章整体体现着结构设计和性能分析往复进行的特点,通过静态参数的计算影响关键部件的结构设计,进而决定动态参数的大小。在对仿真和实验结果进行分析的同时,对未来的研究内容和研究方向进行了展望。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超精密主轴论文参考文献
[1].靳继勇,席建普,李彬.超精密飞刀铣削主轴位姿影响分析及实验研究[J].机床与液压.2019
[2].张征.超精密磨床气体静压主轴静动态特性研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].王康年.超精密机床气浮主轴振动特性仿真与实验研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].张根明.超精密车床主轴回转误差影响因素研究[J].组合机床与自动化加工技术.2018
[5].鄂林仲阳,杜强,尹益辉,阳红,王玉军.超精密空气静压主轴的模态试验分析[J].机床与液压.2018
[6].邵传东,丁建国,倪浩浩,阳洪,丁颖.超精密加工机床空气静压主轴系统径向气膜刚度分子动力学模拟[J].南京理工大学学报.2018
[7].张根明.超精密气体静压主轴回转误差测量与分析[D].广东工业大学.2018
[8].曹庆辉.超精密主轴回转误差光学干涉测量方法研究[D].哈尔滨理工大学.2018
[9].倪浩浩.超精密机床液压支承主轴振动特性分析及基础隔振研究[D].南京理工大学.2017
[10].袁雅阁.高速气浮电主轴动态特性及其对超精密铣削的影响研究[D].哈尔滨工业大学.2017