[发明专利]大直径薄板零件中心对称凹陷面形的面形误差控制方法

权利要求书

1.一种大直径薄板零件中心对称凹陷面形的面形误差控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、针对中心对称凹陷面形的工件，建立考虑压强与速度分布对材料去除量影响的大直径薄板面形预测模型；该预测模型通过工件初始面形减去全区域材料去除量获得预测面形；在r₂表示工件半径的条件下，调节研磨垫与工件的偏心距e至er₂的范围进行化学机械研磨，加工表面任意处材料去除量的计算是基于Preston方程，通过材料去除率MRR与加工时间T的乘积获得，而材料去除率MRR为Preston系数k、工件与研磨垫间的压强P与相对速度绝对值V的乘积；接下来，全区域材料去除量分布则通过工件与研磨垫间全区域的压强分布、相对速度绝对值V分布、Preston系数k与加工时间T的乘积获得；工件与研磨垫间的压强P与全区域的压强分布为mg/s，其中，m表示工件质量，g表示重力加速度，s表示工件底面面积，凹陷面形压强分布为恒定值；工件与研磨垫间的压强P是根据零件的厚度确定的；其中相对速度绝对值V的计算是通过工件上任一点的坐标与运动参数建立计算公式来获得，所述运动参数包括偏心距e、工件自转速度w₂、研磨垫公转速度w₁，并设工件上任一点C的坐标为（x，y）；所建立的相对速度绝对值V的计算公式如下所示，

；

步骤二、向预测模型中输入工件初始面形，选择运动参数，通过预测模型输出工件的预测面形误差随加工时间T变化关系：

；

式中，H(r)为经过加工时间T研磨后的工件表面任意点的轮廓高度，h(r)为工件加工前加工面上的任意点的轮廓高度，MRR(r)为工件任意点上的去除率；r表示工件上任意点距离加工面形心的距离；PV为面形误差，Max(H(r))为H(r)的最大值，Min(H(r))为H(r)的最小值；

根据上述变化关系，在面形误差下降至最低点前，选择使面形误差降低的有效时间，并预测获得在所选择参数下的工件加工后面形，当预测面形误差下降后，则确定所选的运动参数和加工时间T为实际加工参数；

步骤三、按面形预测模型中选出的实际加工参数来加工工件，若工件实测面形误差下降，则达到面形控制目的，如果实测面形误差没有下降，则返回步骤二重新进行计算选择。