导读:本文包含了慢刀伺服论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:复杂曲面,慢刀伺服车削加工技术,刀具半径补偿
慢刀伺服论文文献综述
马富荣,靳伍银,王安[1]（2019）在《复杂曲面慢刀伺服加工刀具半径补偿方法》一文中研究指出随着机床技术的进步,一种基于慢刀伺服技术的超精密金刚石车削创成加工方式成为可能,能够一次加工获得精度很高的各种复杂曲面。在复杂曲面慢刀伺服车削加工路径规划中,针对存在的刀具过切现象,传统刀具半径补偿算法为计算曲面刀触点的等距点,通过分析传统等距点刀具半径补偿算法的不足,提出了一种基于等距点的刀具半径补偿算法,弥补了传统等距点刀具半径补偿算法的不足,通过实例证明该算法有效地改进了传统刀具半径补偿算法的不足,提高了曲面加工的精度。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年07期）
巩星宇[2]（2019）在《慢刀伺服系统鲁棒重复控制策略研究》一文中研究指出本课题以无铁心永磁直线同步电机(Ironless Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,ILPMLSM)驱动的慢刀伺服系统(Slow Tool Servo,STS)为研究对象,以重复控制策略为理论基础,并结合线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)、线性分式变换以及高阶重复控制等理论,针对高精度加工场合下慢刀伺服系统中存在的参数摄动等不确定性影响系统性能的问题,进行慢刀伺服系统的位移跟踪控制研究,以满足慢刀伺服系统对于鲁棒性和跟踪性能的双重要求。主要研究内容包括如下几个部分:首先,对慢刀伺服系统的基本结构和运行原理进行学习与分析,给出了慢刀伺服系统的数学模型。其次,直线电机伺服系统在超精密加工机床慢刀伺服应用中,要求系统既要对周期性输入指令具有较好的跟踪能力,又要对于系统参数变化等不确定性具有一定的抑制能力。针对这一问题,采用一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒重复控制策略。本文采用的鲁棒重复控制策略是由Lyapunov-Krasovskii理论推导出的一种基于LMI的静态反馈控制律,可以保证系统的鲁棒性能以及跟踪能力。利用MATLAB/Simulink对慢刀伺服系统进行建模仿真,且在不同工况下与重复控制进行对比,仿真结果验证了所采用控制策略的可行性和有效性。最后,慢刀伺服系统的输入指令一般为周期性的,系统在跟踪周期性输入指令时存在因系统参数摄动等干扰因素导致鲁棒性能和跟踪性能不佳的问题。为了提高系统的鲁棒性以及跟踪性能,引入了高阶重复控制策略。这种高阶重复控制策略采用了一种系统的、基于半定规划的高阶重复控制器计算方法,能够在鲁棒性与稳定性两个性能之间产生一个最佳的权衡,进而提高系统的鲁棒性能和跟踪性能。仿真结果表明,该策略可以有效跟踪慢刀伺服系统的周期性输入信号和抑制参数摄动的干扰。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）
牛恒泰,康敏,王兴盛,杨军[3]（2019）在《渐进多焦点镜片的设计与慢刀伺服车削》一文中研究指出为解决自由曲面眼镜片设计加工的难题,进行了渐进多焦点镜片的设计和加工。提出了渐进多焦点曲面的参数化设计方法,通过控制曲面曲率来控制曲面的面型,避免了复杂的数学计算。在对曲面光焦度和像散分布进行计算的基础上对曲面进行评价。提出了离散曲面的刀触点生成方法,将慢刀伺服车削技术用于该渐进多焦点曲面的加工。实验结果证明了设计方法的正确性和加工方法的可行性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2019年06期）
乔政,吴言功,刘玉涛,王波,张鹏[4]（2019）在《辊筒模具微透镜阵列的慢刀伺服成形加工》一文中研究指出为实现辊筒模具大面积微透镜阵列的高效率与高精度加工,对微透镜阵列成形法的加工轨迹优化和进给轴伺服参数的优化方法进行了理论分析与实验研究。首先,通过分析微透镜阵列的特征轮廓,确定微透镜表面振纹的主要诱因为过渡台阶的突变;其次,为使加工轨迹的二阶导数具有连续性,提出采用叁次样条插值与傅里叶级数拟合对加工轨迹进行分段优化设计;最后,在优化加工轨迹的基础上,通过调整伺服系统的前馈参数,改善了进给轴的响应能力,减小了因驱动质量和阻尼而产生的跟踪误差。口径为800μm、深度为26.7μm的微透镜阵列的加工实验表明:采用优化的刀具轨迹和伺服参数,微透镜加工效率可以达到8Hz,进给轴跟踪误差小于300nm,并消除了微透镜阵列的表面振纹。微透镜单元口径尺寸精度为设计值的1.075%,随机检测50组,口径尺寸变化范围控制在2μm内,表明微透镜具有良好的尺寸一致性。实验结果表明,加工轨迹的分段设计方法和伺服参数优化可有效抑制进给轴的振动,改善了微透镜阵列表面质量。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年01期）
蔡洪彬,史国权[5]（2019）在《主动控制加工误差慢刀伺服车削轨迹生成方法》一文中研究指出考虑到光学自由曲面慢速刀具伺服车削缺乏切削轨迹点选取位置和数量的依据,提出了主动控制加工误差的刀具路径生成方法。进行了刀触点、刀位点轨迹分析和慢刀伺服车削正弦波面试验,结果表明,本文方法可以预测加工表面精度并可以显着降低切削点数量。(本文来源于《吉林大学学报(工学版)》期刊2019年04期）
巩星宇,孙宜标,郑洪丽[6]（2018）在《基于状态反馈的慢刀伺服系统鲁棒重复控制》一文中研究指出慢刀伺服系统中存在的负载扰动,参数摄动以及非线性摩擦等会影响系统的伺服性能,为了在保证跟踪性能的基础上,消除上述不确定性因素的影响,提出一种基于状态反馈的鲁棒重复控制策略。重复控制在跟踪周期性外激励信号方面具有明显优势,但伺服系统的稳定性难以得到保证,本文引入了状态反馈以保证系统的鲁棒稳定性,将重复控制器的设计问题转化为状态反馈增益的设计问题。仿真结果表明,该方案对慢刀伺服系统不确定性有很强的鲁棒性,同时,系统具有较好的跟踪性能,大大提高了慢刀伺服系统的鲁棒跟踪精度。(本文来源于《第十五届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）》期刊2018-06-01）
马富荣[7]（2018）在《自由光学曲面的慢刀伺服车削及仿真》一文中研究指出自由曲面作为光电产品核心部件,能够极大地提高光电系统性能,并可极大缩减系统尺寸。随着主轴伺服等一些新兴技术被引入超精密机床制造当中,慢刀伺服车削技术成为一种超精密加工的重要方式之一。本文基于慢刀伺服车削技术,对车削原理、轨迹规划、刀具参数选择、刀具半径补偿算法以及加工误差的分析等几方面进行研究。概要如下:(1)通过对慢刀伺服车削原理、典型慢刀伺服机床布局以及各轴之间相互的运动关系的深入分析,基于动力学理论,简化机床的主要结构,分别建立工件动力学模型和刀具加工动力学模型;在假设无耦合的条件下,对系统的阶跃响应和冲击响应进行了分析,确定了系统稳定状态下的阻尼比。(2)基于慢刀伺服车削原理,通过对机床各部件的运动学特性分析,建立加工中各坐标系之间的相互关系。在刀具坐标系下,以不同截面与设计曲面相交的方法,研究了刀具参数与曲面之间的约束关系,提出最佳刀具参数的选择方案。(3)考虑机床伺服轴动态特性,基于复杂曲面慢刀伺服车削的刀具路径规划理论,研究了保证加工精度的刀位点修正方法。针对传统刀具半径补偿算法,提出了一种等距点的补偿算法,改进了传统算法的不足,实例证明该算法能有效提高曲面加工精度。(4)基于材料变形理论,运用对不规则平面凸区域面积的计算方法,得出切削区域的面积,推导出宏观切削力模型;对刀具受力情况进行分析,得出刀尖偏离工件回转中心时,切削结果的误差模型;通过数值模拟及实际试验的方法验证该模型,得到误差分布。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2018-03-21）
牛恒泰,康敏,何成奎,杨军[8]（2018）在《离散曲面慢刀伺服车削刀具路径规划》一文中研究指出为解决离散曲面加工的难题,进行了离散曲面慢刀伺服车削刀具路径规划,研究了离散曲面的刀触点生成算法和刀位点生成算法,对比了两种刀位点速度插补算法。提出了基于Zernike多项式局部数据点拟合的刀触点生成方法和Z向刀具形状补偿方法。使用MATLAB软件以环曲面为例进行仿真,验证了该方法的正确性。通过对环曲面和渐进多焦点曲面进行刀具路径规划和加工实验,表明该刀具路径规划方法能够在避免对整个曲面进行拟合的基础上实现离散曲面的高精度加工。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2018年05期）
孙昌瑞[9]（2017）在《微特征光学曲面慢刀伺服单点金刚石车削理论与技术研究》一文中研究指出与传统光学组件相比,光学自由曲面的元件能够显着简化光学系统的结构、降低成本、提高光学系统的性能。但是其对面形精度以及表面粗糙度的要求较高,在实际应用当中表面粗糙度一般需要达到纳米级,面形精度的要求也需要达到微米甚至亚微米级。超精密单点金刚石车削方法能够实现一次加工达到较高的表面质量,满足光学系统对光学元件的表面质量要求,从而被广泛的应用到光学器件的加工当中。并且慢刀伺服的车削方法具有较好的加减速性能、进给行程较大,可以实现幅值较大、曲率变化较大的光学自由曲面的加工。本文对慢刀伺服的超精密单点金刚石车削理论进行了相关分析以及研究。在使用超精密单点金刚石车削自由曲面的过程中,可能发生由于刀具几何参数选择的不适,造成刀具与工件发生干涉,破坏已加工的自由曲面甚至损坏金刚石刀具。本文采用固定自由曲面表达式中的某一参数,将其展开成空间曲线,从而分析刀具后角、刀具包角、刀具半径等参数,保证自由曲面在加工过程中不会发生刀具与工件的干涉问题。常用光学自由曲面的轨迹规划方法,一般都是单纯增加二维螺旋线的布点圈数以及刀具的走刀点数,对其面形误差不能进行预测,造成了加工的盲目性。一方面,本文对面形精度驱动的布点策略进行了研究和分析,在沿走刀方向采用NURBS插值理论来控制相邻两个走刀点之间的弓高误差。另一方面,进一步结合NURBS拟合理论实现了对等角度与等弧长布点策略的弓高误差预测。对沿刀具的径向进给方向采用不同的布点圈数造成的残留高度进行预测,并且对自由曲面在超精密车削过程中由于轨迹规划在以上两个方向产生的误差理论进行了探讨,建立了由于轨迹规划导致的面形精度误差数学模型,从而达到对其面形精度的预测。在加工之前实现对面形精度的预测,保证加工质量,提高加工效率。利用MATLAB/GUIDE模块开发了一套实现自由曲面轨迹规划、生成刀位点数据的软件。该软件能够进行自由曲面的参数设置、工件和刀具参数的设置、布点方式的选择、设置弓高误差约束值、径向与周向插补误差显示、生成加工轨迹、刀位点数据的显示等。使用超精密车削机床Nanoform 250对两种复合自由曲面进行了车削实验,使用Talysurf PGI 1240对加工的自由曲面进行了表面粗糙度Ra测量。使用基恩士VR-3200对其表面形貌进行了测量并与设计曲面进行匹配求取整个曲面的整体PV偏差值。经过测量及最终匹配复合正弦波曲面的表面粗糙度Ra达到55.2nm,降噪后面形精度PV值为3.7μm;复合正弦网格曲面的表面粗糙度Ra达到89nm,面形精度PV值为4.25μm。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
陈旭[10]（2016）在《慢刀伺服车削机床PID参数优化及其刀具路径规划研究》一文中研究指出慢刀伺服(SlowToolServo,STS)车削技术不同于传统车削,是一种新型的精密车削加工方法,通过C、X、Z叁轴联动带动金刚石刀具相对于工件端面在圆柱坐标内实现螺旋形轨迹的切削运动,主要应用于加工各类复杂曲面。慢刀伺服车削相关技术的研究,国外起步较早,并已经实现了工业应用;国内的相关研究近些年才刚刚起步,尚处于实验室研究阶段,并未形成工业加工能力。慢刀伺服车削技术主要应用在国防军事、空间观测、光学测量、民用消费等领域。本文基于自主研发的慢刀伺服装置,对慢刀伺服车削相关技术开展了相关研究,具体研究内容如下:1)慢刀伺服车削机床控制系统参数优化。以C轴为例,推导了基于IMAC的带有速度与加速度前馈的PID控制算法的交流伺服电机进给系统的数学模型。将速度环简化为叁阶振荡系统,利用阶跃响应信号进行系统辨识,获得简化的控制系统框图。最后用粒子群优化算法进行PID参数优化,并通过仿真分析速度前馈和加速度前馈对减小跟踪误差的效果。2)复杂曲面的慢刀伺服车削刀具路径规化。在简要介绍车床结构的基础上,分析了曲面的数学描述方法,并对拟加工曲面进行可加工性判别。分析包括等角度离散、等弧长离散和综合离散在内的叁种刀触点离散方法,并分析各离散方法的优缺点;根据曲面能否用代数方程表达,提出了两种不同的Z向刀具几何形状补偿方法;选择IMAC提供的PVT插补作为机床的运动轨迹插值算法。在分析已有的PVT入口参数生成算法的基础上提出了叁转角法,相关仿真分析结果表明本文提出的叁转角法可以将插补误差缩小约一个数量级。3)渐进多焦点曲面的设计和慢刀伺服车削加工方法研究。首先建立了评价渐进多焦点曲面质量的泛函,并利用变分差分的方法求解泛函极值,计算出了渐进多焦点曲面上的离散点坐标。基于离散点坐标数据,尝试利用双n次均匀B样条插补和Zernike多项式拟合的方法构造完整渐进多焦点曲面,结果表明双n次均匀B样条插补效果更好,并且插补精度和B样条次数关系不大,故最终选择计算更为简单的双3次均匀B样条插补进行曲面构造。相关分析表明用该种方法构造的渐进多焦点曲面的实际光焦度分布和像散分布图像与理想分布情况吻合度较好。最后对构造的完整渐进多焦点曲面进行刀位点轨迹规划和算法误差分析。4)典型复杂曲面的慢刀伺服车削加工实验。基于C#语言编写了慢刀伺服车削机床控制软件,并利用本文第叁章的刀具轨迹生成方法,编写了慢刀伺服车削数控程序生成软件,进行了环曲面、渐进多焦点曲面和阵列面(球面阵列、正弦阵列面)的慢刀伺服车削加工实验,通过实验检验了前文相关理论的正确性和可行性。实验结果表明,环曲面和渐进多焦点曲面的加工效果较好,可以保证0.09μm级的表面粗糙度,面形误差可以控制在±0.01mm左右。由于机床精度和机床结构的制约,对于面型结构起伏频繁的阵列面的加工效果不十分理想,机床会产生小幅震动,造成加工面型精度和表面粗糙度较差。(本文来源于《南京农业大学》期刊2016-05-01）
慢刀伺服论文开题报告
（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：
本课题以无铁心永磁直线同步电机(Ironless Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,ILPMLSM)驱动的慢刀伺服系统(Slow Tool Servo,STS)为研究对象,以重复控制策略为理论基础,并结合线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)、线性分式变换以及高阶重复控制等理论,针对高精度加工场合下慢刀伺服系统中存在的参数摄动等不确定性影响系统性能的问题,进行慢刀伺服系统的位移跟踪控制研究,以满足慢刀伺服系统对于鲁棒性和跟踪性能的双重要求。主要研究内容包括如下几个部分:首先,对慢刀伺服系统的基本结构和运行原理进行学习与分析,给出了慢刀伺服系统的数学模型。其次,直线电机伺服系统在超精密加工机床慢刀伺服应用中,要求系统既要对周期性输入指令具有较好的跟踪能力,又要对于系统参数变化等不确定性具有一定的抑制能力。针对这一问题,采用一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒重复控制策略。本文采用的鲁棒重复控制策略是由Lyapunov-Krasovskii理论推导出的一种基于LMI的静态反馈控制律,可以保证系统的鲁棒性能以及跟踪能力。利用MATLAB/Simulink对慢刀伺服系统进行建模仿真,且在不同工况下与重复控制进行对比,仿真结果验证了所采用控制策略的可行性和有效性。最后,慢刀伺服系统的输入指令一般为周期性的,系统在跟踪周期性输入指令时存在因系统参数摄动等干扰因素导致鲁棒性能和跟踪性能不佳的问题。为了提高系统的鲁棒性以及跟踪性能,引入了高阶重复控制策略。这种高阶重复控制策略采用了一种系统的、基于半定规划的高阶重复控制器计算方法,能够在鲁棒性与稳定性两个性能之间产生一个最佳的权衡,进而提高系统的鲁棒性能和跟踪性能。仿真结果表明,该策略可以有效跟踪慢刀伺服系统的周期性输入信号和抑制参数摄动的干扰。
（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。
慢刀伺服论文参考文献
[1].马富荣,靳伍银,王安.复杂曲面慢刀伺服加工刀具半径补偿方法[J].机械设计与制造.2019
[2].巩星宇.慢刀伺服系统鲁棒重复控制策略研究[D].沈阳工业大学.2019
[3].牛恒泰,康敏,王兴盛,杨军.渐进多焦点镜片的设计与慢刀伺服车削[J].中国机械工程.2019
[4].乔政,吴言功,刘玉涛,王波,张鹏.辊筒模具微透镜阵列的慢刀伺服成形加工[J].光学精密工程.2019
[5].蔡洪彬,史国权.主动控制加工误差慢刀伺服车削轨迹生成方法[J].吉林大学学报(工学版).2019
[6].巩星宇,孙宜标,郑洪丽.基于状态反馈的慢刀伺服系统鲁棒重复控制[C].第十五届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）.2018
[7].马富荣.自由光学曲面的慢刀伺服车削及仿真[D].兰州理工大学.2018
[8].牛恒泰,康敏,何成奎,杨军.离散曲面慢刀伺服车削刀具路径规划[J].机械科学与技术.2018
[9].孙昌瑞.微特征光学曲面慢刀伺服单点金刚石车削理论与技术研究[D].吉林大学.2017
[10].陈旭.慢刀伺服车削机床PID参数优化及其刀具路径规划研究[D].南京农业大学.2016
标签：复杂曲面; 慢刀伺服车削加工技术; 刀具半径补偿;