【摘要】：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵零部件,其制造效率與品質(zhì)將決定航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與壽命。目前,對(duì)于精度要求高的渦輪葉片和特殊的空心葉片,國(guó)內(nèi)一般采用精鑄、高精度銑、手工經(jīng)驗(yàn)?zāi)伝驅(qū)Ｓ脭?shù)控機(jī)床磨削與離線測(cè)量相結(jié)合的制造工藝。其中,手工經(jīng)驗(yàn)?zāi)伔绞胶臅r(shí)長(zhǎng)、良品率低,數(shù)控機(jī)床變更工藝時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高、占地面積大,均難以滿足我國(guó)當(dāng)前航發(fā)葉片的加工需求。為滿足當(dāng)前航發(fā)葉片的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率,本文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)精鑄葉片為研究對(duì)象,構(gòu)建集三維測(cè)量設(shè)備于一體的機(jī)器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)。針對(duì)基于三維測(cè)量的精鑄葉片加工余量分配、柔性砂帶磨拋加工控制等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)深入的研究,主要研究工作如下:1.根據(jù)當(dāng)前精鑄葉片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與柔性砂帶磨拋加工工藝要求,擬定磨拋加工工藝方案,確定基于三維測(cè)量的精鑄葉片機(jī)器人砂帶磨拋系統(tǒng)總體方案及上位機(jī)與工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)、在線測(cè)量系統(tǒng)之間的通訊集成方案,建立集三維測(cè)量設(shè)備于一體的機(jī)器人砂帶磨拋加工系統(tǒng)。2.規(guī)劃一種能夠適應(yīng)于精鑄葉片型面特征的機(jī)器人磨拋加工路徑。通過(guò)比較當(dāng)前常用的刀具軌跡規(guī)劃方法,結(jié)合精鑄葉片的型面特征,對(duì)葉片型面輪廓參數(shù)線進(jìn)行有目的的規(guī)劃,確定砂帶磨拋加工刀具軌跡規(guī)劃方法以自動(dòng)確定葉片型面輪廓?jiǎng)澐旨白罴训慕佑|輪尺寸子集。3.通過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)獲取精鑄葉片實(shí)測(cè)模型數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)精鑄葉片實(shí)測(cè)模型的逆向重構(gòu)。與此同時(shí)對(duì)理論模型進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理,計(jì)算得到刀觸點(diǎn)坐標(biāo)。并以均勻磨拋加工余量為目標(biāo),計(jì)算實(shí)測(cè)模型坐標(biāo)系位置偏離,建立余量分布模型。4.研究柔性砂帶磨拋加工控制方法。基于精鑄葉片刀觸點(diǎn)處余量分布模型,完成浮動(dòng)壓力磨頭設(shè)計(jì),并考慮到磨拋加工工藝參數(shù)的影響,建立精鑄葉片磨拋材料去除模型,根據(jù)彈性接觸理論,計(jì)算得到各刀觸點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的磨拋壓力。5.基于Open CASCADE幾何造型軟件平臺(tái),以C++編程語(yǔ)言為工具,開(kāi)發(fā)一套基于三維測(cè)量的精鑄葉片機(jī)器人砂帶磨拋系統(tǒng)軟件。并在UG8.5軟件平臺(tái)下建立機(jī)器人磨拋中心三維幾何模型,在VERICUT仿真軟件平臺(tái)下導(dǎo)入機(jī)器人離線加工程序以驗(yàn)證其正確性。6.以精鑄葉片為加工對(duì)象,利用機(jī)器人磨拋加工系統(tǒng)進(jìn)行磨拋加工實(shí)驗(yàn),并對(duì)比分析磨拋前后效果,驗(yàn)證基于三維測(cè)量的精鑄葉片機(jī)器人砂帶磨拋系統(tǒng)的可行性和可靠性。
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：V263
【圖文】：

航空發(fā)動(dòng)機(jī)

圖 1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由于鑄造技術(shù)的適應(yīng)性強(qiáng)，可以制造形狀復(fù)雜、具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯。目前一般采用精密鑄造方式制造航發(fā)葉片毛坯。精鑄葉片毛坯的后續(xù)加工工藝是高精度銑、人工反復(fù)磨拋與離線測(cè)量相結(jié)合的方法。其中，高精度銑削加工

德國(guó)的IBS公司六軸砂帶磨床

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 靳淇超;汪文虎;蔣睿嵩;趙德中;崔康;;壓氣機(jī)葉片輥軋模具型腔回彈補(bǔ)償方法研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2017年16期

2 李勛;于建華;趙鵬;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片加工變形控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2016年21期

3 楊俊峰;張新冬;張明德;王加林;;航發(fā)葉片7軸聯(lián)動(dòng)砂帶柔性磨拋技術(shù)研究[J];航空制造技術(shù);2016年14期

4 焦華賓;莫松;;航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展綜述[J];航空制造技術(shù);2015年12期

5 張明德;王加林;張衛(wèi)青;王興龍;;整體螺旋槳葉片型面機(jī)器人砂帶拋磨方法[J];機(jī)器人;2015年03期

6 楊海;寧諾拉;白代敏;;數(shù)字化COE模式的研究及在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片中的應(yīng)用[J];航空制造技術(shù);2014年Z2期

7 何雪明;孔麗娟;何俊飛;武美萍;張榮;紀(jì)小剛;;基于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)自適應(yīng)測(cè)量的自由曲面逆向[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年15期

8 杜子學(xué);韓山河;劉雅黔;羅輝;;壓氣機(jī)葉片流固耦合的強(qiáng)度和振動(dòng)研究[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2013年05期

9 齊立哲;甘中學(xué);孫云權(quán);湯青;

本文編號(hào)：2797479