随着CAD/CAM技术的不断创新和发展,模具制造业的整体水平也得到了提高.但在自由曲面模具的高效、自动化加工得到了极大改善和高速发展的同时,模具表面的光整加工环节仍有许多问题尚未解决.20世纪80年末,为了降低复杂模具加工型腔的粗糙度,出现了一种可以有效进行复杂模具型腔研磨的磁力研磨加工工艺方法.该文基于东北大学研制的三杆五自由度并联机床,采用磁力研磨加工技术对模具型腔自动化研磨的可行性作了初步探索和研究.主要研究工作如下:(1)磁力研磨机理的研究.对单颗磁性磨粒在机械作用下的几种工作状况及受力情况,以及磨粒的动力学问题进行了研究分析,了解了磁性磨粒的研磨机理.(2)研究和了解了磁性磨粒制备工艺过程和方法,为提高磁力研磨效率奠定了基础.(3)通过对五自由度并联机床的正逆解方程的推导,定量地分析了影响并联机床工作空间的主要参数—驱动杆杆长和虎克铰角度;对五自由度并联机床运动灵巧性进行了仿真和优化分析;通过对串联式双摆角研具摆角A的角度规划,解决了如何避开并联机床工作空间内出现奇异点的问题;并计算了工作空间不同平面内并联机床运动灵巧性指标.(4)通过对五自由度并联机床加工轨迹规划的研究,提出了并联机床轨迹规划存在的问题和规划原则;用数字积分捅补法设计了并联机床数控系统的直线插补和圆弧插补算法.(5)利用Solid works和Visual Nastran建立了五自由度并联机床三维实体仿真模型,研究了平行机构在加工仿真时与驱动杆发生碰撞时对后者的速度、加速度的影响;加工仿真中,在驱动杆和平行机构连杆之间增加了弹簧约束,有效地解决了杆间碰撞问题.(6)基于五自由度并联机床进行了模具的磁力研磨试验.研究了磁感应强度、研磨间隙、磁性磨粒粒度、研磨时间和研具形状等因素对磁力研磨的影响.