针对非球面研抛过程中的力/位耦合问题,本文通过磁流变液力矩伺服控制装置进行力的控制,由数控车床完成位置及速度等工艺参数的控制,实现了力/位解耦,从而提高了研抛的精度。根据Preston研抛控制机理,建立了力控制的实现模型,在确定了研抛过程的工艺参数后,进行了研抛实验研究。通过计算椭球面研抛过程的驻留时间,进而确定了不同位置的时间与研抛力的对应关系,通过控制磁流变液力矩伺服装置的电流输出得到相应的研抛控制力,使其与数控机床给定的进给速度及位置进行匹配。实验结果表明通过驻留时间进行力控制的方法可以实现高效率研抛加工中力的控制。

复杂曲面研抛加工过程中, 通过控制研抛力的方法对工件进行研抛加工, 根据研抛去除量确定研抛时间, 能够实现对待加工表面的确定性研抛加工. 在研抛加工过程中, 当研抛力存在误差时, 会影响机床的定位误差、 加工过程中的热以及研抛头的受力变形, 研抛表面精度也会因此受到影响.为了获得精度更高的工件研抛表面, 需要对研抛力对工件表面精度的影响进行研究, 文中通过对K9玻璃球面反射镜进行研抛加工,分析了加工过程中不同的研抛压力对加工表面质量的影响,最终确定了最优研抛压力区间为 [5,7]N,使研抛表面粗糙度值由Ra0.1 μm降低到Ra0.008 μm左右.