非一致曲率接触变形下的磨粒场形态与模具曲面的气囊抛光机理研究

本项目针对新型气囊抛光工具应用于模具自由曲面自动化抛光的若干关键问题开展研究。研究内容包括：（1）气囊抛光工具与被抛光曲面在非一致曲率接触条件下磨粒场的分布规律和磨粒场模型；（2）气囊抛光工具在非一致曲率接触条件下的材料去除规律和抛光机理；（3）具有良好材料去除特性所对应的理想磨粒场的基本特征，及其理想磨粒场的实现。主要创新在于：（1）通过材料非线性和几何大变形条件下的有限元接触模拟分析建立气囊工具与工件表面接触优化体系；（2）提出了应用光固化树脂方法和闪频摄影方法研究气囊接触变形和磨粒场运动状态的新方法；（3）针对非一致曲率接触变形下抛光的理想磨粒场问题进行研究，提出应用气压、磁控等主动控制方法实现理想磨粒场，在有曲率过渡情况下得到全局性的良好抛光效果。气囊抛光技术是少数可成功用于曲面自动化抛光的先进技术，适合与机器人等自动化机械配合使用实现模具自由曲面抛光自动化。