本文關(guān)鍵詞：基于球族包絡(luò)的葉輪側(cè)銑加工在線測量規(guī)劃及誤差補(bǔ)償

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【摘要】：整體葉輪類復(fù)雜薄壁曲面零件在航天航空、船舶等領(lǐng)域上應(yīng)用廣泛,但整體葉輪葉片薄、葉片間隔小,在機(jī)械加工中屬于難加工零件。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削加工效率高,是整體葉輪加工常用的方法之一。然而,加工中由于葉輪葉片彈性變形以及振動(dòng)、摩擦等多種因素的影響產(chǎn)生加工誤差,影響整體葉輪的加工精度。因此,整體葉輪類薄壁零件的加工誤差測量與補(bǔ)償是提高其加工精度的重要方法。傳統(tǒng)的坐標(biāo)測量機(jī)由于定位裝夾等人為因素影響測量的準(zhǔn)確度,在機(jī)測量近年來受到廣泛重視,可以避免多次裝夾引起的誤差,具有較高的測量精度。五軸側(cè)銑加工整體葉輪,不僅有由彈性變形等各種外界因素引起的誤差,而且由于側(cè)銑加工形成的是刀具包絡(luò)面存在理論性誤差,因此如何測量及補(bǔ)償實(shí)際加工誤差是一項(xiàng)非常有研究意義的課題。首先,本文對本課題組以往的研究成果進(jìn)行整理,如復(fù)雜曲面?zhèn)茹娂庸さ牡毒呗窂揭?guī)劃方法及刀具球族包絡(luò)面的表示方法等,作為本論文開展后期研究工作的理論基礎(chǔ)。其次,依據(jù)側(cè)銑加工復(fù)雜曲面的特點(diǎn),為了通過對側(cè)銑加工刀位優(yōu)化來減小加工誤差,本文對整體葉輪葉片的側(cè)銑加工刀位進(jìn)行了分析和優(yōu)化。跟據(jù)刀具和測頭與曲面的切點(diǎn)相一致的原理,提出基于球族包絡(luò)理論的葉輪葉片在機(jī)測量路徑規(guī)劃算法。采用偏置方法得出葉輪側(cè)銑加工刀位刀軸處的離散點(diǎn),依據(jù)鏡像補(bǔ)償法將加工誤差補(bǔ)償?shù)较鄳?yīng)的刀軸離散點(diǎn)中,進(jìn)而利用最小二乘法求解擬合生成新的側(cè)銑刀位。最后,設(shè)計(jì)整體葉輪加工與測量實(shí)驗(yàn)方案。采用補(bǔ)償前與補(bǔ)償后的刀位生成的NC程序分別加工整體葉輪,并對葉輪葉片誤差進(jìn)行在線測量,對比測量結(jié)果驗(yàn)證本文所提出的基于球族包絡(luò)的在線測量規(guī)劃和補(bǔ)償方法的正確性,葉輪加工誤差得到有效的控制。
【關(guān)鍵詞】：整體葉輪 球族包絡(luò) 在機(jī)測量 誤差補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V263
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 復(fù)雜曲面在線檢測系統(tǒng)發(fā)展10-11
• 1.2.2 在線測量路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 在線測量誤差補(bǔ)償研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文章節(jié)安排14-16
• 第2章 側(cè)銑整體葉輪的刀位優(yōu)化處理與工藝分析16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 側(cè)銑加工刀位路徑優(yōu)化處理16-21
• 2.2.1 概述16-17
• 2.2.2 基于球族包絡(luò)側(cè)銑加工整體葉輪刀位路徑優(yōu)化分析17-21
• 2.3 整體葉輪的數(shù)控側(cè)銑加工工藝分析21-23
• 2.3.1 整體葉輪加工工藝階段劃分21-22
• 2.3.2 整體葉輪毛坯材料的選擇22
• 2.3.3 整體葉輪側(cè)銑加工刀具選擇22-23
• 2.3.4 葉輪數(shù)控加工切削參數(shù)及加工余量的選擇23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 基于球族包絡(luò)的整體葉輪在機(jī)測量路徑規(guī)劃25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 整體葉輪葉片曲面在機(jī)測量規(guī)劃原理與算法25-28
• 3.2.1 葉輪葉片在機(jī)測量規(guī)劃原理25
• 3.2.2 整體葉輪葉片曲面在機(jī)測量規(guī)劃算法25-28
• 3.3 整體葉輪造型與測點(diǎn)規(guī)劃案例28-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 葉輪側(cè)銑加工誤差補(bǔ)償與刀位調(diào)整32-40
• 4.1 引言32
• 4.2 加工誤差補(bǔ)償策略32-33
• 4.2.1 實(shí)時(shí)控制法33
• 4.2.2 離線控制法33
• 4.3 整體葉輪誤差補(bǔ)償與刀位調(diào)整方法33-39
• 4.3.1 單次鏡像誤差補(bǔ)償與多次循環(huán)鏡像補(bǔ)償34-35
• 4.3.2 葉片曲面?zhèn)茹姷段徽{(diào)整補(bǔ)償誤差35-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第5章 整體葉輪側(cè)銑加工與在線測量及補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證40-52
• 5.1 引言40
• 5.2 整體葉輪加工實(shí)驗(yàn)40-44
• 5.3 整體葉輪葉片誤差測量與補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)44-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52-53
• 6.2 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 攻讀學(xué)位期間所開展的科研項(xiàng)目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

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