【摘要】：螺旋槳是船舶推進(jìn)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主導(dǎo)部件和海洋工程裝備的典型代表,其制造水平直接對(duì)我國(guó)船舶行業(yè)的自主發(fā)展產(chǎn)生重要影響,為了滿足螺旋槳高精度的加工要求,整個(gè)工藝鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要保持高度的精確性。目前,隨著加工零件的尺寸越來(lái)越大,結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,機(jī)床也在往大型化、多軸化方向發(fā)展,相應(yīng)地機(jī)床幾何誤差對(duì)末端工件加工精度的影響也越來(lái)越大。因此對(duì)于螺旋槳的加工,其加工用機(jī)床的幾何誤差補(bǔ)償是必要的;除此之外,刀具磨損及加工中刀具和工件的變形等因素造成螺旋槳葉面的加工誤差也限制了螺旋槳加工精度的提升。針對(duì)多葉片螺旋槳縮比件的模型結(jié)構(gòu)與加工要求進(jìn)行了準(zhǔn)備工序與加工工序的安排,在五坐標(biāo)橫梁移動(dòng)龍門加工中心上完成了1:10的多葉片螺旋槳縮比件的加工,并使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)完成加工的螺旋槳進(jìn)行加工誤差的檢測(cè)。針對(duì)龍門加工中心幾何誤差的敏感性分析,進(jìn)行了機(jī)床含參數(shù)化幾何誤差的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。根據(jù)機(jī)床拓?fù)潢P(guān)系建立機(jī)床考慮幾何誤差的通用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,針對(duì)螺旋槳加工用機(jī)床—五坐標(biāo)橫梁移動(dòng)龍門加工中心進(jìn)行各相鄰部件坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的建立及運(yùn)動(dòng)學(xué)建模,通過正交試驗(yàn)分析了龍門加工中心各軸幾何誤差在不同水平下對(duì)加工誤差影響程度的主次順序,從而來(lái)減少機(jī)床幾何誤差標(biāo)定項(xiàng)。針對(duì)龍門加工中心幾何誤差的標(biāo)定與葉面刀位點(diǎn)誤差補(bǔ)償,使用激光干涉儀及激光跟蹤儀分別進(jìn)行了機(jī)床線性軸及運(yùn)動(dòng)軸的幾何誤差標(biāo)定,對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了參數(shù)化擬合。依據(jù)龍門加工中心含幾何誤差的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了由機(jī)床幾何誤差導(dǎo)致末端刀位點(diǎn)誤差的補(bǔ)償算法研究,將螺旋槳加工中葉面的理想刀位點(diǎn)數(shù)據(jù)作為輸入項(xiàng),驗(yàn)證了該誤差補(bǔ)償算法提高螺旋槳葉面加工精度的有效性。通過在橫梁移動(dòng)龍門加工中心上進(jìn)行加工實(shí)驗(yàn),來(lái)證明誤差補(bǔ)償算法的準(zhǔn)確性。針對(duì)螺旋槳縮比件葉面在線測(cè)量得到加工誤差進(jìn)行曲面重構(gòu),以重構(gòu)曲面替代原螺旋槳葉面作為部件幾何體進(jìn)行再加工,從而達(dá)到螺旋槳加工誤差補(bǔ)償?shù)哪康摹?duì)螺旋槳加工完成后的葉面進(jìn)行在線測(cè)量得到數(shù)據(jù)點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理,再基于Geomagic Studio軟件進(jìn)行曲面的封裝、曲面擬合、邊界編輯、偏差分析等處理得到重構(gòu)曲面,將重構(gòu)曲面成功導(dǎo)入U(xiǎn)G進(jìn)行加工刀軌生成和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG659;U671
【圖文】：

槳縮比件加工過程介紹 的多葉片螺旋槳縮比件毛坯的外圓直徑尺寸約為 400mm， 0.1mm。選用型號(hào)為 GMC 1600H/2 的五坐標(biāo)橫梁移動(dòng)龍于雙擺頭式五軸數(shù)控機(jī)床。為了保證多葉片螺旋槳的高精加謹(jǐn)?shù)木瓤刂�。以下�?duì)加工前期的工作準(zhǔn)備及加工過程中準(zhǔn)備工序坯件及夾具的測(cè)量槳的高精加工和定位，將螺旋槳毛坯件及夾具裝配后置于尺寸和形位公差的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如圖 2-1 所示。三坐標(biāo)測(cè)允許探測(cè)誤差為 1.7 。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 分度盤與工作臺(tái)的安裝與定位于多葉片螺旋槳為回轉(zhuǎn)對(duì)稱類零件，所以將螺旋槳毛坯安裝在分度盤上以減少不必要的操作工序及誤差。保證分度盤和龍門加工中心工作臺(tái)的旋槳高精加工的第一步。門加工中心工作臺(tái)誤差標(biāo)定：使用千分表在加工所需范圍內(nèi)進(jìn)行局部誤作臺(tái)局部平面誤差在 0.01mm 范圍。度盤調(diào)平：將分度盤安裝在線床工作臺(tái)后，使用千分表進(jìn)行分度盤的平整。第一次測(cè)量時(shí)，Y 軸負(fù)方向偏高 0.02mm，X 軸負(fù)方向偏高 0.026，完全夾緊后再次測(cè)量Y軸方向誤差在0.005mm波動(dòng)，X軸負(fù)方向偏高-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2735764