本文關(guān)鍵詞：整體葉盤磨拋／測量軌跡規(guī)劃與工藝研究

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【摘要】：航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為航天飛機(jī)的核心部分,直接影響航天飛機(jī)的性能。先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)是一個(gè)國家制造水平、科技水平和國防力量的重要體現(xiàn)。整體葉盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件,其加工精度對航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高具有重要的作用。整體葉盤將葉片和輪盤制造為一個(gè)整體,葉片表面為自由曲面,葉型復(fù)雜,其加工制造過程復(fù)雜,加工難度大。整體葉盤成形加工廣泛采用的一個(gè)方法為數(shù)控銑削加工,葉片在銑削后,表面留有刀痕,表面粗糙度較差,需要對葉片進(jìn)行拋光處理。研發(fā)整體葉盤自動(dòng)化磨拋設(shè)備對提高整體葉盤加工精度具有重要意義,項(xiàng)目組研發(fā)了一臺(tái)整體葉盤磨拋/測量七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床,本文主要針對整體葉盤磨拋、測量軌跡規(guī)劃技術(shù)和磨拋工藝開展研究。利用整體葉盤理論模型生成了磨拋、測量的刀具軌跡,計(jì)算得到了葉片磨拋、測量的刀位數(shù)據(jù)。完成七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型建立,推導(dǎo)出機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)求解公式。開發(fā)基于MATLAB GUI整體葉盤磨拋/測量數(shù)控編程軟件,集成了葉片磨拋、測量過程的后置處理算法,可以在操作界面進(jìn)行機(jī)床參數(shù)的設(shè)置和修改,極大地簡化了后置處理工作,可以快速地生成數(shù)控代文件,提高了數(shù)控編程的效率。針對砂帶在葉片磨拋過程中易于磨拋葉片和相鄰葉片發(fā)生干涉的問題,結(jié)合砂帶磨拋工具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和葉片實(shí)際磨拋過程,提出一種接觸輪砂帶無干涉包角的計(jì)算方法,可以精確地計(jì)算出砂帶無干涉包角范圍,避免砂帶在葉片磨拋過程中發(fā)生干涉。建立VERICUT仿真模型,對整體葉盤磨拋、測量過程進(jìn)行數(shù)控仿真,驗(yàn)證了數(shù)控代碼的正確性,并進(jìn)行干涉、超行程檢測。本文將葉片的截面型線作為葉片磨拋的刀具軌跡,選取相應(yīng)的截面型線作為測量軌跡,推導(dǎo)了葉片實(shí)際測量數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解公式,提出了葉片截面型線加工余量求解算法,可以計(jì)算出葉片磨拋截面線上各磨拋點(diǎn)加工余量,并可以通過余量大小檢驗(yàn)葉片加工是否合格。設(shè)計(jì)了不銹鋼實(shí)驗(yàn)樣件,進(jìn)行了砂帶磨拋工藝研究,包括磨拋軌跡、磨拋壓力、砂帶粒度等因素對磨拋表面質(zhì)量和去除量的影響規(guī)律。檢驗(yàn)了機(jī)床砂帶磨拋系統(tǒng)、測量系統(tǒng)的性能。
【關(guān)鍵詞】：整體葉盤 砂帶磨拋 測量 軌跡規(guī)劃 數(shù)控仿真 工藝研究
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題的研究背景和意義11-12
• 1.2 整體葉盤砂帶磨拋/測量技術(shù)概述12-14
• 1.2.1 砂帶磨拋技術(shù)12-13
• 1.2.2 測量技術(shù)13-14
• 1.3 整體葉盤磨拋/測量軌跡規(guī)劃相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 砂帶磨拋軌跡規(guī)劃14-16
• 1.3.2 測量軌跡規(guī)劃及測量數(shù)據(jù)處理16-17
• 1.4 數(shù)控加工后置處理技術(shù)和數(shù)控仿真技術(shù)概述17-19
• 1.4.1 數(shù)控加工后置處理技術(shù)17-18
• 1.4.2 數(shù)控仿真技術(shù)18-19
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 整體葉盤磨拋/測量軌跡規(guī)劃與數(shù)控編程21-41
• 2.1 整體葉盤磨拋/測量工作過程21-25
• 2.2 整體葉盤磨拋/測量刀位軌跡規(guī)劃25-29
• 2.3 機(jī)床參數(shù)建模與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析29-35
• 2.3.1 七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型29-30
• 2.3.2 七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)分析30-35
• 2.4 整體葉盤磨拋/測量數(shù)控編程軟件開發(fā)35-40
• 2.4.1 整體葉盤凹凸面磨拋模塊36-38
• 2.4.2 整體葉盤凹凸面測量模塊38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第3章 整體葉盤砂帶磨拋干涉分析與數(shù)控仿真41-63
• 3.1 整體葉盤砂帶磨拋干涉分析41-56
• 3.1.1 整體葉盤砂帶磨拋干涉問題41-43
• 3.1.2 整體葉盤砂帶磨拋無干涉角度計(jì)算43-56
• 3.2 基于VERICUT的七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床仿真56-62
• 3.2.1 機(jī)床數(shù)控仿真檢測指標(biāo)56
• 3.2.2 機(jī)床VERICUT數(shù)控仿真環(huán)境構(gòu)建56-60
• 3.2.3 VERICUT仿真結(jié)果分析60-62
• 3.3 本章小結(jié)62-63
• 第4章 整體葉盤葉片截面型線加工余量求解63-71
• 4.1 整體葉盤葉片測量數(shù)據(jù)處理63-65
• 4.1.1 機(jī)床測量側(cè)運(yùn)動(dòng)學(xué)正解63-64
• 4.1.2 葉片測量數(shù)據(jù)處理64-65
• 4.2 整體葉盤葉片截面型線加工余量求解65-70
• 4.2.1 葉片截面型線實(shí)際測量點(diǎn)曲面擬合65-66
• 4.2.2 截面型線理論磨拋點(diǎn)法線與擬合曲面交點(diǎn)66-67
• 4.2.3 測球半徑補(bǔ)償67-68
• 4.2.4 磨拋點(diǎn)加工余量68-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 第5章 砂帶磨拋工藝研究71-79
• 5.1 實(shí)驗(yàn)樣件71-72
• 5.2 樣件磨拋前測量72-75
• 5.3 砂帶磨拋樣件實(shí)驗(yàn)75-76
• 5.4 樣件磨拋后測量76-77
• 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析77-78
• 5.6 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 作者簡介及科研成果87-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：931985