本文關鍵詞：復雜曲面加工中區(qū)域分割與機床誤差補償技術

  更多相關文章： 曲面分類 區(qū)域劃分 幾何誤差測量 軟件誤差補償 輔助軟件開發(fā)

【摘要】：復雜曲面零件作為高端裝備的核心部件,其加工質量對高端裝備的性能有著直接的影響。隨著我國高技術產業(yè)的快速發(fā)展,復雜曲面零件的需求量也急劇增加。這使得我國在復雜曲面零件的制造方面面臨極大的挑戰(zhàn)。一個復雜曲面零件往往包含多種復雜面型,單一的工藝參數(shù)很難保證零件高質量和高效率的加工。將曲面模型進行區(qū)域分割并對不同區(qū)域應用不同加工參數(shù),則可以提高零件的加工效率。曲面零件加工中機床本身的幾何誤差也會對零件的加工精度造成很大的影響。因此,對復雜曲面零件進行加工區(qū)域分割和機床誤差補償研究是實現(xiàn)其加工效率和精度提升的有效途徑。本文首先從通用數(shù)據(jù)接口IGES文件的格式規(guī)范入手,分析并利用IGES文件的裁剪信息將復雜曲面工件分解成曲面片,然后基于本文定義的特征尺寸將面型相似的曲面片歸類,完成復雜曲面模型的曲面粗分操作。在曲面粗分的基礎上,基于曲面的曲率特征進行具有加工意義的區(qū)域劃分,完成曲面細分操作。對細分后的不同加工區(qū)域應用不同的加工參數(shù)可以有效提高復雜曲面的加工效率。在復雜曲面零件加工效率提高的同時還要盡可能地提高加工精度,以保障復雜曲面零件在高端裝備中更好的發(fā)揮作用。而機床的幾何誤差占總加工誤差的比例較大,本文將基于DMU70V五軸機床對誤差的測量和補償方法進行研究。首先,分析了機床的基本結構,對比了常用的空間幾何誤差測量方案。然后,探討九線法誤差辨識機理,并基于雙頻激光干涉儀,完成了機床平移軸的綜合誤差測量。研究回轉軸B的定位方案,設計回轉軸輔助測量夾具,完成轉軸定位誤差測量。合理地布置機床運動坐標系,建立機床運動模型。基于機床平動模型和回轉角度變化,結合最速下降算法求取機床誤差補償值,并最終實現(xiàn)補償代碼的輸出和補償仿真驗證�；贠CC內核和MFC框架,開發(fā)了具有上述主要功能的加工輔助軟件。同時,為了獲得更好的工件加工質量,軟件還增加了加工優(yōu)化模塊,可以實現(xiàn)刀軸的光順和非切削區(qū)域干涉避免功能。軟件中還設置了質量評估模塊,以便更好的評估加工后工件的精度水平。以本文獨立設計的模型為加工對象,結合加工輔助軟件,對模型工件進行了加工驗證實驗。實驗表明,分區(qū)后工件的加工效率得到提升,補償后加工精度也有較大改善。
【關鍵詞】：曲面分類 區(qū)域劃分 幾何誤差測量 軟件誤差補償 輔助軟件開發(fā)
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題來源9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 復雜曲面加工分區(qū)技術10-11
• 1.2.2 數(shù)控機床幾何誤差檢測技術11-12
• 1.2.3 機床幾何誤差補償技術12-13
• 1.2.4 復雜曲面零件CAD/CAM技術13
• 1.3 本課題主要研究內容13-15
• 2 曲面模型加工特征劃分15-33
• 2.1 基于IGES的模型曲面快速分類15-23
• 2.1.1 IGES數(shù)據(jù)接口簡介15-17
• 2.1.2 基于裁剪信息的模型分解17-18
• 2.1.3 曲面特征尺寸的提取18-21
• 2.1.4 基于特征尺寸的復雜曲面歸類21-23
• 2.1.5 復雜模型曲面分類算法應用23
• 2.2 基于曲率的加工區(qū)域劃分23-32
• 2.2.1 復雜曲面曲率特征的研究23-25
• 2.2.2 凸曲面難加工區(qū)域分離25-29
• 2.2.3 凹曲面局部特征分離29-30
• 2.2.4 基于曲率的刀具路徑推薦30-31
• 2.2.5 基于曲率特征的區(qū)域劃分31-32
• 2.3 本章小結32-33
• 3 數(shù)控機床誤差測量與補償方案研究33-60
• 3.1 雙轉臺五軸機床基本結構33-34
• 3.2 五軸機床誤差測量方案研究34-42
• 3.2.1 平移軸測量方案研究34-39
• 3.2.2 回轉軸測量方案研究39-42
• 3.3 誤差測量實驗42-50
• 3.3.1 基于九線法的平移軸測量42-47
• 3.3.2 回轉軸定位誤差測量47-50
• 3.4 五軸機床誤差補償方案研究50-59
• 3.4.1 機床五軸聯(lián)動模型50-54
• 3.4.2 基于最速下降算法的誤差補償研究54-57
• 3.4.3 補償方案的實際應用與補償仿真57-59
• 3.5 本章小結59-60
• 4 基于OCC的加工輔助軟件開發(fā)60-69
• 4.1 開發(fā)工具簡介60-61
• 4.1.1 Open CASCADE內核60-61
• 4.1.2 MFC類庫61
• 4.2 軟件界面說明61-62
• 4.3 模塊功能與實現(xiàn)62-68
• 4.3.1 模型快速分割模塊62-63
• 4.3.2 誤差補償模塊63-64
• 4.3.3 加工優(yōu)化模塊64-67
• 4.3.4 質量評估模塊67-68
• 4.4 本章小結68-69
• 5 分區(qū)與誤差補償加工實驗69-74
• 5.1 模型的設計與加工69-71
• 5.2 加工后工件的測量71-72
• 5.3 實驗結果分析72-73
• 5.4 本章小結73-74
• 結論74-76
• 參考文獻76-81
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況81-82
• 致謝82-83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：1074248