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《西安建筑科技大学》 2018年
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SIMOTION控制的曲面抛光轨迹研究

周天择  
【摘要】:随着制造业行业的高速发展,产品结构可以通过使用自由曲面进行优化,可极大的提高产品性能,降低制造复杂性,减小重量并缩小产品尺寸。因而以自由曲面为特征的产品越来越广泛的应用于工业领域。然而,由于几何的特殊性,自由曲面在精密制造中面临着更多的挑战和困难。抛光通常是精密制造的最终加工步骤之一,其结果直接影响零件的外观和寿命,所以表面质量对于实现目标功能起着越来越重要的作用。为满足自由曲面的表面质量需求,越来越多的人将小型磨具应用在自由曲面的抛光当中。由于小型抛光工具的抛光路径对表面去除区域影响很大,因此研究自由表面抛光路径以获得良好的抛光效率和良好的表面质量是非常必要的。而且高精度的超精密加工虽能获得极高的表面质量和表面完整性,但以牺牲加工效率为保证,所以探索能兼顾效率与精度的加工方法已成为该行业研究人员的目标。由于弹性磨具是由磨具表面较软的磨料小颗粒对工件表面残留峰进行挤压,与工件表面接触良好,可有效降低硬质合金表面损伤、提高材料去除率。针对这一现状,本文将小型弹性磨具应用于抛光当中并结合以方便非相关专业工程人员通过简单的数值输入来控制高精度的抛光机械为工程背景,结合“PC+运动控制器”的控制方案,通过Preston材料去除公式,建立了小抛光工具在恒定抛光力和压力控制下的材料去除区域模型,以二次回转非球面为例,针对所需抛光工件的面型,对最为常用的光栅轨迹进行了仿真分析,并利用材料去除覆盖区域,建立了基于光栅抛光路径的椭圆曲面最优路径生成算法。最后将算法在SIMOTION上进行实际应用,以SIMOTION C240为控制核心,利用Win CC软件与上位机通讯并开发了相关人机界面,并利用西门子Scout软件完成运动控制程序的编写,实现了相关算法的轨迹运动控制。相比于全软件控制的数控系统,以SIMOTION为核心的运动控制系统运行稳定,标准的控制模块极大减少了编程时间,大大提高了工作效率,降低了设备成本。最终系统经安装与调试,并对各运动轴的同步控制精度和优化后的椭圆表面抛光轨迹进行相关的实验验证。结果表明,SIMOTION运动控制系统的控制精度达到工程要求,并证实了算法的正确性,工件表面效果较常用光栅轨迹得到了明显改善,得到了具有镜面效果的曲面工件。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TG580.692

【参考文献】
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1 刘苗;杨文明;梅江平;;基于SIMOTION的高速装箱机的控制系统开发[J];机器人技术与应用;2015年04期
2 黄象珊;;基于适应性空间填充曲线生成刀具路径的技术研究[J];组合机床与自动化加工技术;2014年01期
3 樊成;赵继;张雷;顾天奇;周宛松;;移动抛光自由曲面材料去除的理论建模与试验研究[J];机械工程学报;2014年05期
4 陈华男;王君林;李显凌;王绍治;;光学元件双转子抛光技术中类高斯型去除函数建模与逼近[J];光子学报;2013年03期
5 潘日;杨炜;王振忠;郭隐彪;王健;钟波;;大口径非球面元件可控气囊抛光系统[J];强激光与粒子束;2012年06期
6 李辉;戴怡;;基于PLC的经济型龙门式数控钻床控制系统设计[J];机床与液压;2011年12期
7 齐立哲;甘中学;孙云权;汤青;贠超;吴水华;;复杂型面洁具机器人磨削抛光系统[J];机械设计;2011年05期
8 吴昌林;丁和艳;陈义;;材料去除深度与磨粒的关系建模方法研究[J];中国机械工程;2011年03期
9 王健;郭隐彪;朱睿;;光学非球面元件机器人柔性抛光技术[J];厦门大学学报(自然科学版);2010年05期
10 周志雄;周秦源;任莹晖;;复杂曲面加工技术的研究现状与发展趋势[J];机械工程学报;2010年17期
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1 韦伟;渐进式软固结磨粒气压砂轮光整加工研究[D];浙江工业大学;2016年
2 樊成;光学曲面确定性抛光的面型精度控制研究[D];吉林大学;2014年
3 徐造坤;不锈钢薄壁材料工件自动化机械抛光技术研究及工艺优化[D];华中科技大学;2012年
4 吕洪波;机器人智能修磨方法研究[D];清华大学;2011年
5 赵扬;机器人磨削叶片关键技术研究[D];吉林大学;2009年
6 张学成;磁射流抛光技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 王英章;高精高速微孔PCB数控钻床关键技术的研究与应用[D];重庆大学;2004年
8 范镝;大口径碳化硅质反射镜数控光学加工的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
9 王贵林;SiC光学材料超精密研抛关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
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1 王淼;抛光打磨机器人控制系统的设计与实现[D];广东工业大学;2016年
2 马凯威;工业机器人砂带抛光轨迹规划[D];厦门理工学院;2016年
3 王宏一;非球面CCOS抛光轨迹规划研究[D];吉林大学;2015年
4 张梦元;曲面零件机器人磨削系统误差标定与磨具结构优化[D];华中科技大学;2014年
5 姚必计;工业CT多轴运动控制系统设计与实现[D];重庆大学;2013年
6 杨帅;自行式采样装置电液控制及状态监测系统设计开发[D];长安大学;2012年
7 蒲晓龙;全自动高速封口机控制系统开发与设计[D];长安大学;2012年
8 张滨;基于SIMOTION的卷饶控制系统研究[D];华东理工大学;2012年
9 刘建华;数字式高速多轴印刷模切机伺服控制系统设计[D];华南理工大学;2011年
10 林永勇;超声波磁流变复合抛光面形误差修正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
【共引文献】
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1 丁烨;詹建明;韩强;徐克品;;自由曲面四坐标数控柔顺研抛技术研究[J];机电工程;2015年12期
2 陈新义;刘文金;刘斐;孙振宇;;基于CNC加工技术的复杂曲线构件加工与试验[J];林产工业;2015年12期
3 陈佶;;基于逆向工程的复杂曲面数控加工技术研究[J];船舶职业教育;2015年06期
4 SONG Jianfeng;YAO Yingxue;;Material Removal Model Considering Influence of Curvature Radius in Bonnet Polishing Convex Surface[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2015年06期
5 孙宝玉;田洪东;孙相臣;王宁;;复杂曲面五轴研抛加工模型的研究[J];机电工程;2015年11期
6 吴建龙;周愿愿;成群林;梁莹;罗志强;王留锋;;航天回转零件径向数控钻孔专机控制系统设计与实现[J];机床与液压;2015年20期
7 吕颖;姚斌;陈站;代平;滕伟斌;罗琪;;“S”形刃球头立铣刀的磨削成形刀位轨迹研究[J];工具技术;2015年10期
8 杜兆伟;陈燕;周锟;牛凤丽;;磁力研磨法对整体叶盘的抛光工艺研究[J];航空制造技术;2015年20期
9 阮晓光;邰雪峰;蔡安江;王松淳;;基于Pro/NC和VERICUT的曲面加工方法研究与应用[J];煤矿机械;2015年10期
10 孙兴伟;仲维帅;王可;;双头螺杆内旋风铣削技术研究[J];机械工程与自动化;2015年05期
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1 刁世普;陶瓷素坯磨抛机器人的三维加工目标检测与运动规划研究[D];广东工业大学;2018年
2 左玉弟;超轻碳纤维反射镜及支撑技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
3 张珑;空间大口径反射镜加工测量中的支撑力感知及控制研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所);2018年
4 孔繁星;超精密芯轴制造及Wolter-Ⅰ型极紫外光学收集镜复制工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
5 黄婷;基于被动柔顺控制的机器人抛磨方法研究[D];苏州大学;2017年
6 宋盾兰;二维振动辅助抛光新方法及系统研究[D];吉林大学;2017年
7 赵帼娟;曲面抛光平台几何误差分析与补偿研究[D];吉林大学;2017年
8 郭万金;复杂形状零部件打磨作业机器人研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
9 李岩;基于中心供液流体动压原理的盘式抛光理论与实验研究[D];天津大学;2017年
10 姚洪辉;基于摆动进给的超精密金刚石车削加工误差分析与补偿[D];哈尔滨工业大学;2017年
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1 胡锦飞;磁流变—超声波综合技术抛光氧化锆陶瓷的研究[D];长春工业大学;2018年
2 葛庆宽;450Kw液力变速器试验台测控系统设计与分析[D];贵州大学;2018年
3 徐旋;云锦织造机器人控制系统[D];武汉纺织大学;2018年
4 李名水;面向复杂曲面的工业机器人打磨运动规划技术研究[D];五邑大学;2018年
5 郑宇星;面向曲面抛光的多方向性轨迹规划[D];华南理工大学;2018年
6 周天择;SIMOTION控制的曲面抛光轨迹研究[D];西安建筑科技大学;2018年
7 叶恬羽;保密文件封口机创新设计与仿真研究[D];昆明理工大学;2018年
8 吕冲;叶片型面机器人自动抛磨加工技术研究[D];沈阳理工大学;2018年
9 王宗跃;打磨机器人系统控制技术研究[D];安徽工程大学;2017年
10 罗霄;机器人打磨抛光系统设计与研究[D];湖北工业大学;2017年
【二级参考文献】
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1 周永情;李德明;孙军伟;王普;;自由曲线轮廓数控刀具路径生成及加工[J];组合机床与自动化加工技术;2013年01期
2 袁巨龙;吴喆;吕冰海;阮德南;陆惠宗;赵萍;;非球面超精密抛光技术研究现状[J];机械工程学报;2012年23期
3 赵玉刚;李伟;郭峰;李业富;刘春仙;;基于Cox-de Boor递推的任意次NURBS曲线插补算法的研究与仿真[J];组合机床与自动化加工技术;2012年06期
4 何晶昌;夏铭;黄志勇;;三次样条曲线回转面的车削加工[J];组合机床与自动化加工技术;2011年04期
5 淡卜绸;赵亚宁;鲁开讲;;基于参数线法的填充曲线刀具路径生成方法研究[J];机械设计与制造;2010年12期
6 王健;郭隐彪;朱睿;;光学非球面元件机器人柔性抛光技术[J];厦门大学学报(自然科学版);2010年05期
7 计时鸣;张利;金明生;李研彪;万跃华;;气囊抛光技术及其研究现状[J];机电工程;2010年05期
8 戴一帆;石峰;彭小强;宋辞;;光学镜面磁流变确定性修形的实现[J];光学学报;2010年01期
9 吴昌林;丁和艳;陈义;;铝合金车轮CNC机械抛光材料去除深度建模方法研究[J];中国机械工程;2009年21期
10 淡卜绸;李德信;;基于Hilbert填充曲线的自由曲面刀具路径规划研究[J];机械设计与制造;2009年07期
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1 曾晰;软固结磨粒气压砂轮设计方法及材料去除特性研究[D];浙江工业大学;2013年
2 董智贤;马来酸酐接枝改性天然橡胶的制备及应用研究[D];华南理工大学;2013年
3 杨慧;颗粒增强复合材料细观力学研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 丁和艳;铝合金车轮CNC机械抛光工艺优化的基础研究[D];华中科技大学;2010年
5 王桂莲;微小研抛机器人加工大型曲面工艺规划技术[D];吉林大学;2010年
6 宋剑锋;曲面光学零件气囊抛光工艺参数优化及其相关技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年
8 周旭升;大中型非球面计算机控制研抛工艺方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
9 晏义伍;颗粒尺寸对SiCp/Al复合材料性能的影响规律及其数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 徐立国;自由曲面仿人研磨路径优化研究[D];吉林大学;2006年
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1 单翠云;非球面光学曲面柔顺研抛伺服平台的研制及其试验研究[D];吉林大学;2014年
2 杨绍培;精密磁流变抛光机控制系统设计与优化[D];西安工业大学;2014年
3 李胜中;机器人模具抛光柔顺执行机构控制系统研究[D];西华大学;2014年
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5 李飞;基于CAN总线的中低速磁浮列车空压系统通信研究[D];西南交通大学;2013年
6 刘洪伟;线性模型最小二乘估计递推算法[D];东北林业大学;2012年
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9 奚陶;工业机器人运动学标定与误差补偿研究[D];华中科技大学;2012年
10 杨林;复杂曲面机器人自动研磨抛光控制的研究[D];东北大学;2011年
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5 潘峰;薛定宇;陈大力;崔建江;;旋转倒立摆运动控制半实物仿真平台的设计与实现[A];Proceedings of 2010 Chinese Control and Decision Conference[C];2010年
6 谢冬华;王华;洪荣晶;陈捷;;基于智能运动控制的回转支承寿命延长方法[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第四分册)[C];2013年
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8 周姣;朱建敏;沈振兴;张凯;胡更开;;基于波动理论的柔性结构运动控制研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
9 黄美涓;;简易步态及运动控制分析在儿童康复之应用[A];第六届全国儿童康复、第十三届全国小儿脑瘫康复学术会议暨国际学术交流会议论文汇编[C];2014年
10 李响;;SimuroSot(5v5)仿真平台与底层运动控制研究[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
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1 本报记者 孙毓熹;和利时电机高科技引领运动控制领域[N];中国纺织报;2011年
2 中信建投;新时达 机器人业务高增长[N];金融投资报;2018年
3 李天舒;大脑运动控制研究有新进展[N];健康报;2007年
4 MEB 记者 崔宏薇;一季度业绩飘红 ABB自动化看好2012[N];机电商报;2012年
5 记者 张琨 黄炎;“未来城”演示自动化明天[N];深圳商报;2006年
6 河北 米兔;深度解密米兔积木机器人八大黑科技(上)[N];电子报;2017年
7 本报记者 路晓冰;让风机运营得更高效[N];中国电力报;2009年
8 本报记者 詹媛 袁于飞;中国机器人与世界共同成长[N];光明日报;2018年
9 本报记者 孙维锋;机器人争夺战[N];东莞日报;2014年
10 本报记者 叶碧华 实习生 朱甜甜;瞄准人机协同 美的发力构建工业互联网[N];21世纪经济报道;2018年
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1 李超;冗余直驱龙门系统的多输入多输出精密运动控制[D];浙江大学;2018年
2 李宏胜;轮廓跟踪运动控制系统关键技术的研究[D];东南大学;2005年
3 陈冰;基于时钟同步的网络化运动控制方法与实现[D];华中科技大学;2006年
4 乔贵方;非结构化环境中自重构机器人仿生运动控制研究[D];东南大学;2015年
5 杨林;基于工业以太网的运动控制系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
6 程廷海;气动系统的螺旋式超声运动控制机构及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 刘达;造波机系统运动控制及其网络化技术研究[D];大连理工大学;2013年
8 丁度坤;工业机器人智能运动控制方法的分析与研究[D];华南理工大学;2010年
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10 王冬梅;群集运动控制及其相关特性的研究[D];华中科技大学;2009年
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1 周天择;SIMOTION控制的曲面抛光轨迹研究[D];西安建筑科技大学;2018年
2 李伯钊;多轴联动运动控制与仿真技术研究[D];山东大学;2018年
3 詹国立;卧式链传动药仓运动控制研究[D];南京理工大学;2018年
4 胡凯;基于视觉的运动控制网络在太阳能电池快速测试分选中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2018年
5 姚鹏飞;柔顺运动控制关键技术研究与控制系统开发[D];山东大学;2018年
6 何洁;基于PLCopen标准运动控制平台及系统可靠性研究[D];杭州电子科技大学;2018年
7 陈颖;用于康复训练的虚拟上肢及运动控制设计[D];重庆大学;2018年
8 孙正晓;基于EtherCAT实时以太网标识设备控制系统的研究[D];天津科技大学;2017年
9 张原;复合材料压机活动梁变速下落运动控制研究[D];福州大学;2017年
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