[00916871]仿人弹性研抛模具自由曲面的理论及新工艺

由于数控及电加工等手段的应用，完全可以实现模个形控自由曲而形状加工的自动化，但光整加工仍依靠熟练工人的手工操作，如何实现光整加工的自动化是模具制造领域急待解决的重要课题。该项目主要创造性成果有：开发出了用于加工中心上的弹性自动研抛系统，研抛压力和研抛速度由根据路径变化进行实时控制；研制出了基于机器人的超声振动弹性研抛系统；深入研究了研抛加工接触区的力学行为，建立了考虑摩擦的接触区等压强研抛数学模型；根据自由面研抛中材料去除量应均匀的原理，在国际上率先提出了变法向力等压强自动研抛自由曲面和变参数补偿等去除量研抛的理论和新技术；提出了利用机器人进行超声弹性等却除量研抛的理论和新技术；提出了新的综合研抛参量S的概念，成功地解决了自动研抛过程中不同加工条件的统一一定量描述和控制问题；利用“虚拟势强”原理，解决了机器人研抛曲面中工具干涉的预报问题；开发利用机器人进行超声-电火花复合加工自由曲面的技术；通过大量实验探明了若动研抛自由曲面的加工规律。该基础上在自由曲面自动抛加工领域建立的新理论和技术不令可用于模具的自劝化精速加工，也可以作为其它自由面零件的加工技术和技术储备。同时也为这种新技术的进一步发展提供理论和技术基础。该成果中的技术用于模具自由曲面自动研抛加工时，表面粗造度可达Rα0.2μm以下，加工效率可比手工提高4倍以上。