本文關(guān)鍵詞：圓柱刀五軸側(cè)銑直紋面的直線插補(bǔ)誤差分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非可展直紋面廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等葉輪葉片中,而且葉輪的工作環(huán)境都比較惡劣,一般需要在高溫、高壓的環(huán)境下運(yùn)行,因此葉輪葉片加工精度的高低對(duì)整機(jī)的性能以及壽命具有很大影響。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,對(duì)零件精度要求越來(lái)越高,如何高效的加工出高質(zhì)量的曲面成為現(xiàn)在制造業(yè)的重要問(wèn)題。近年來(lái),隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展,五軸數(shù)控已經(jīng)成為加工復(fù)雜曲面類零件的重要手段。在復(fù)雜曲面的五軸數(shù)控加工領(lǐng)域,影響工件加工精度的因素眾多,其中針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的線性插補(bǔ)功能所引起的非線性誤差的研究相對(duì)較少。為解決CNC系統(tǒng)中復(fù)雜曲面的成型問(wèn)題,在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)中相鄰刀位點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)由數(shù)控系統(tǒng)提供的插補(bǔ)功能完成。目前,最常用的插補(bǔ)方式主要有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)以及樣條插補(bǔ)方法,其中直線插補(bǔ)方法最具典型性。因此,論文對(duì)五軸數(shù)控側(cè)銑加工中圓柱刀五軸側(cè)銑直紋面的直線插補(bǔ)誤差進(jìn)行了研究,選題具有科學(xué)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。完成的主要工作如下：首先,本文對(duì)單點(diǎn)偏置法、兩點(diǎn)偏置法、三點(diǎn)偏置法、最小二乘刀位規(guī)劃方法以及最佳一致逼近方法幾種刀位規(guī)劃方法的基本原理以及相應(yīng)的幾何誤差模型進(jìn)行了闡述。并利用兩點(diǎn)偏置法和最佳一致逼近法對(duì)刀位進(jìn)行規(guī)劃,得到了各個(gè)刀心位置和對(duì)應(yīng)的刀軸矢量。在此基礎(chǔ)上,對(duì)兩種刀位規(guī)劃方法產(chǎn)生的刀位規(guī)劃誤差進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明：最佳一致逼近法的刀位規(guī)劃精度明顯高于兩點(diǎn)偏置法。其次,通過(guò)上述兩種刀位規(guī)劃方法計(jì)算得到刀心點(diǎn)和刀軸矢量后,利用線性插補(bǔ)的方法計(jì)算相鄰刀位點(diǎn)間的插補(bǔ)點(diǎn)以及刀軸方向,得到刀具軸線的運(yùn)動(dòng)軌跡。然后,利用包絡(luò)原理得到柱刀線性插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)形成的包絡(luò)面模擬實(shí)際加工曲面。再次,針對(duì)非可展直紋面五軸數(shù)控側(cè)銑加工中存在的原理性誤差,將理想曲面作為基準(zhǔn)面,利用牛頓迭代法計(jì)算每個(gè)刀位點(diǎn)及相鄰刀位插補(bǔ)點(diǎn)處,刀軸上各點(diǎn)對(duì)應(yīng)包絡(luò)面的特征點(diǎn)到設(shè)計(jì)曲面的最小距離,并取其中的最大值作為刀軸在該對(duì)應(yīng)位置處的線性插補(bǔ)誤差,從而得到了線性插補(bǔ)的誤差模型。最后,通過(guò)具體數(shù)值算例對(duì)影響非線性插補(bǔ)誤差的規(guī)律、大小進(jìn)行了研究,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析。為下一步對(duì)非線性誤差的控制奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：線性插補(bǔ) 非線性誤差 側(cè)銑 包絡(luò)原理 最佳一致逼近方法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題目的及意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 五坐標(biāo)數(shù)控側(cè)銑加工研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 刀具包絡(luò)面以及線性插補(bǔ)誤差研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)14-16
• 2 直紋面的基本理論16-22
• 2.1 直紋面定義及性質(zhì)16-17
• 2.2 曲面扭曲角和扭曲度17-18
• 2.3 直紋面可展性判定18-19
• 2.4 曲面法矢計(jì)算19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-22
• 3 五坐標(biāo)數(shù)控側(cè)銑直紋面的刀位計(jì)算方法22-36
• 3.1 刀位規(guī)劃相關(guān)概念22-24
• 3.2 刀位計(jì)算方法24-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 4 圓柱刀側(cè)銑非可展直紋面的數(shù)控插補(bǔ)方法36-45
• 4.1 直線插補(bǔ)36-39
• 4.1.1 計(jì)算相鄰刀位間的線性插補(bǔ)點(diǎn)36-37
• 4.1.2 線性插補(bǔ)法計(jì)算刀軸矢量37-39
• 4.2 圓弧插補(bǔ)39-41
• 4.3 樣條插補(bǔ)41-43
• 4.3.1 樣條插補(bǔ)基本原理41
• 4.3.2 B樣條曲線定義41-42
• 4.3.3 三次B樣條曲線的擬合42-43
• 4.3.4 B樣條曲線導(dǎo)矢計(jì)算43
• 4.4 本章小結(jié)43-45
• 5 圓柱刀數(shù)控側(cè)銑包絡(luò)面及插補(bǔ)誤差的計(jì)算45-70
• 5.1 圓柱刀數(shù)控側(cè)銑包絡(luò)面計(jì)算45
• 5.2 刀具線性插補(bǔ)引起的幾何誤差45-49
• 5.2.1 線性插補(bǔ)誤差計(jì)算46-47
• 5.2.2 基于netwon迭代的偏差計(jì)算47-49
• 5.3 圓柱刀側(cè)銑可展直紋面算例49-53
• 5.4 圓柱刀側(cè)銑非可展直紋面算例53-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 6 結(jié)論和展望70-72
• 6.1 總結(jié)70
• 6.2 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況76-77
• 致謝77-78

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本文編號(hào)：306570