發(fā)布時(shí)間：2018-05-03 06:08

  本文選題：筒段薄壁件 + 厚度測(cè)量��； 參考：《上海工程技術(shù)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,大型筒段薄壁類工件被越來(lái)越多的加工生產(chǎn),因此,如何提高該類工件的加工質(zhì)量也就成了人們?cè)絹?lái)越重視的問(wèn)題。航天類部件普遍都有著質(zhì)量小的要求,因此該類工件的材質(zhì)大多為密度較小的鋁質(zhì)合金。然而,由于鋁合金材質(zhì)類工件的自身剛性小,因此其在加工過(guò)程中非常容易因切削作用力、裝夾作用力以及工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力等作用而發(fā)生加工變形,從而產(chǎn)生加工誤差,影響工件的加工精度,最終無(wú)法保證工件的等厚度加工目標(biāo)。因此,為了保證工件的加工精度,實(shí)現(xiàn)等厚度加工目標(biāo),需要在工件的加工過(guò)程中對(duì)加工變形進(jìn)行控制以及對(duì)加工變形所引起的加工誤差進(jìn)行主動(dòng)補(bǔ)償。本文以航空用難滾彎筒段薄壁件為研究對(duì)象,以提高工件的加工精度,保證最終的工件等厚度為目標(biāo),以優(yōu)化厚度補(bǔ)償加工工藝為主線,開展了工件厚度測(cè)量、厚度補(bǔ)償加工以及提高補(bǔ)償加工的加工刀路精度等方面的研究,完成的主要工作內(nèi)容有:(1)為了保證工件的等厚度加工,需要在工件的加工工藝中包含厚度補(bǔ)償加工工藝,對(duì)因加工變形所導(dǎo)致的加工誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在進(jìn)行厚度補(bǔ)償加工前需要首先獲得加工刀位點(diǎn)處的工件實(shí)際厚度,從而根據(jù)實(shí)際厚度來(lái)確定補(bǔ)償加工的加工量。目前,工件實(shí)際厚度值的獲取方式主要是依靠工人手持厚度測(cè)量?jī)x器來(lái)進(jìn)行厚度測(cè)量,而這種人工測(cè)量方式難以保證厚度測(cè)量精度,同時(shí)測(cè)量效率也非常低,從而無(wú)法保證整個(gè)工件的加工精度與加工效率。針對(duì)人工測(cè)量方式的不足,本文提出了一種由數(shù)控系統(tǒng)控制的,能夠?qū)崿F(xiàn)刀位點(diǎn)位置處工件厚度測(cè)量的原位厚度測(cè)量系統(tǒng),從而代替人工測(cè)量方式,提高測(cè)量精度與測(cè)量效率。(2)依據(jù)本文所提出的原位厚度測(cè)量系統(tǒng),提出了一種厚度補(bǔ)償加工工藝。該加工工藝首先根據(jù)工件被加工部位的形狀特征來(lái)確定實(shí)際厚度測(cè)量點(diǎn)的位置及數(shù)量,然后利用本文所提出的原位厚度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量得到工件在實(shí)際厚度測(cè)量點(diǎn)處的厚度值,進(jìn)而由測(cè)得的厚度值插值獲取所有刀位點(diǎn)處的工件實(shí)際厚度,并將實(shí)際厚度與理想厚度進(jìn)行比較得到每個(gè)刀位點(diǎn)處的厚度補(bǔ)償加工量,進(jìn)行補(bǔ)償加工。最后,利用五軸設(shè)備對(duì)所提出的厚度補(bǔ)償加工工藝進(jìn)行了加工試驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明該補(bǔ)償加工工藝能夠有效的保證工件的加工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)等厚加工目標(biāo)。(3)在利用五軸設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)加工時(shí),兩個(gè)加工刀位點(diǎn)之間會(huì)由于機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)沿進(jìn)給方向以及垂直于進(jìn)給方向兩種類型的非線性加工誤差,從而降低工件的加工質(zhì)量,阻礙等厚度加工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。目前,各研究人員主要針對(duì)沿進(jìn)給方向的非線性誤差進(jìn)行了研究控制,而對(duì)垂直于進(jìn)給方向的非線性加工誤差卻未能給予足夠的重視。因此,針對(duì)厚度補(bǔ)償加工過(guò)程中所出現(xiàn)的垂直于進(jìn)給方向的非線性加工誤差,本文提出了一種誤差控制方法,即首先建立了旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,進(jìn)而利用所建立的模型對(duì)誤差的產(chǎn)生過(guò)程進(jìn)行了分析,并在分析的基礎(chǔ)上提出了誤差控制方法。最后,對(duì)該誤差控制方法進(jìn)行了仿真以及加工試驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證表明該控制策略能夠有效的提高工件加工精度,保證等厚加工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
[Abstract]:In order to ensure the machining precision of the workpiece , it is necessary to control the thickness of the workpiece and to improve the machining precision of the workpiece . ( 3 ) When the five - axis equipment is used for linkage processing , two types of nonlinear machining errors along the feeding direction and the feed direction can occur between the two machining tool sites due to the movement of the rotating shaft of the machine tool .

【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V261

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本文編號(hào)：1837301