[發明專利]大直徑薄板零件中心對稱凹陷面形的面形誤差控制方法

有效

• 申請號: 202310557906.2
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116341151B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 吳頔;賀福強;宋揚揚;史廣
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;B24B51/00;B24B1/00;G06F30/20;G06F111/10;G06F113/24;G06F119/14
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 李亮

1.一種大直徑薄板零件中心對稱凹陷面形的面形誤差控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、針對中心對稱凹陷面形的工件，建立考慮壓強與速度分布對材料去除量影響的大直徑薄板面形預測模型；該預測模型通過工件初始面形減去全區域材料去除量獲得預測面形；在r₂表示工件半徑的條件下，調節研磨墊與工件的偏心距e至er₂的范圍進行化學機械研磨，加工表面任意處材料去除量的計算是基于Preston方程，通過材料去除率MRR與加工時間T的乘積獲得，而材料去除率MRR為Preston系數k、工件與研磨墊間的壓強P與相對速度絕對值V的乘積；接下來，全區域材料去除量分布則通過工件與研磨墊間全區域的壓強分布、相對速度絕對值V分布、Preston系數k與加工時間T的乘積獲得；工件與研磨墊間的壓強P與全區域的壓強分布為mg/s，其中，m表示工件質量，g表示重力加速度，s表示工件底面面積，凹陷面形壓強分布為恒定值；工件與研磨墊間的壓強P是根據零件的厚度確定的；其中相對速度絕對值V的計算是通過工件上任一點的坐標與運動參數建立計算公式來獲得，所述運動參數包括偏心距e、工件自轉速度w₂、研磨墊公轉速度w₁，并設工件上任一點C的坐標為（x，y）；所建立的相對速度絕對值V的計算公式如下所示，

；

步驟二、向預測模型中輸入工件初始面形，選擇運動參數，通過預測模型輸出工件的預測面形誤差隨加工時間T變化關系：

；

式中，H(r)為經過加工時間T研磨后的工件表面任意點的輪廓高度，h(r)為工件加工前加工面上的任意點的輪廓高度，MRR(r)為工件任意點上的去除率；r表示工件上任意點距離加工面形心的距離；PV為面形誤差，Max(H(r))為H(r)的最大值，Min(H(r))為H(r)的最小值；

根據上述變化關系，在面形誤差下降至最低點前，選擇使面形誤差降低的有效時間，并預測獲得在所選擇參數下的工件加工后面形，當預測面形誤差下降后，則確定所選的運動參數和加工時間T為實際加工參數；

步驟三、按面形預測模型中選出的實際加工參數來加工工件，若工件實測面形誤差下降，則達到面形控制目的，如果實測面形誤差沒有下降，則返回步驟二重新進行計算選擇。