【摘要】：展開輪作為鋼球表面自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備中的關(guān)鍵件,通過摩擦對(duì)鋼球進(jìn)行全表面展開運(yùn)動(dòng),由于長時(shí)間受到摩擦磨損、部分重力載荷的影響,對(duì)展開輪表面的精度、結(jié)構(gòu)形狀產(chǎn)生了極大的影響,從而影響到鋼球表面的檢測(cè)精度。因此,在工作中每檢50000鋼球就必須更換展開輪,目前只能從國外購買,價(jià)格極其昂貴,一直制約著國內(nèi)對(duì)高精密度鋼球的使用,高鐵、航天、航空等用軸承只能從國外購買。針對(duì)以上問題,本文通過反求技術(shù)、虛擬仿真加工技術(shù)對(duì)展開輪進(jìn)行研究。首先,基于反求技術(shù),依托性能優(yōu)越、表面精度較高的展開輪,對(duì)其進(jìn)行多屬性逆向測(cè)量、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)學(xué)模型補(bǔ)償、重建完整的實(shí)體模型;從逆向結(jié)果中分析展開輪的結(jié)構(gòu)參數(shù),獲取與鋼球展開運(yùn)動(dòng)相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)因素;結(jié)合點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型對(duì)展開輪的工作部位曲面進(jìn)行分析,獲得曲面方程及其線性方程。其次,搭建虛擬樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),運(yùn)用Adams軟件對(duì)虛擬加工好的展開輪進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,觀測(cè)鋼球在展開輪作用下的運(yùn)動(dòng)形式,追蹤鋼球表面上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,以此檢測(cè)展開輪是否滿足運(yùn)動(dòng)要求。然后,結(jié)合前期理論分析對(duì)展開輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,獲得滿足運(yùn)動(dòng)條件的展開輪;利用Mastercam軟件對(duì)展開輪進(jìn)行虛擬仿真加工,定制合理的加工工藝,分析刀具的進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速等一系列加工參數(shù),生成展開輪的加工軌跡,并進(jìn)行優(yōu)化。最后,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)加工對(duì)獲取的樣件進(jìn)行誤差分析,并與理論設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比,分析加工誤差來源,并建立誤差數(shù)學(xué)模型。綜上,基于反求技術(shù)、虛擬加工技術(shù)對(duì)展開輪的研究得到:展開輪部分結(jié)構(gòu)參數(shù)值;確定了工作部位曲面的理論性方程;生成了相應(yīng)的加工程序NC代碼;分析了加工誤差來源,建立了誤差數(shù)學(xué)模型。
[Abstract]:As the key part in the automatic testing equipment of steel ball surface, the unfolded wheel moves the whole surface of the ball through friction. Due to the long time friction and wear, partial gravity load affects the precision of the developing wheel surface. The shape of the structure has a great influence on the detection accuracy of the steel ball surface. Therefore, every 50000 steel ball must be replaced in the work, at present can only be purchased from abroad, the price is extremely expensive, has been restricting the domestic use of high-precision steel balls, high-speed rail, aerospace, aviation and other bearings can only be purchased from abroad. In view of the above problems, this paper studies the development wheel by reverse technology and virtual simulation processing technology. First of all, based on the reverse technology, relying on the superior performance and high surface precision of the development wheel, the multi-attribute reverse measurement, point cloud data processing, data reconstruction, mathematical model compensation, reconstruction of the complete solid model; The structural parameters of the development wheel are analyzed from the reverse results, and the structural parameters related to the expansion motion of the steel ball are obtained, and the surface equation and its linear equation are obtained by the analysis of the surface of the working position of the unfolding wheel by the data model of the combined point cloud. Secondly, the virtual prototype experiment platform is built, and the motion simulation of the virtual manufactured unfolded wheel is carried out by using Adams software, and the motion form of the steel ball under the action of the unfolded wheel is observed, and the track of the point on the surface of the ball is tracked. This is used to detect whether the development wheel meets the motion requirements. Then, combining with the previous theoretical analysis to optimize the structure of the development wheel to obtain the development wheel to meet the movement conditions; using Mastercam software to virtual simulation processing of the development wheel, customized reasonable processing technology, analysis of the feed of the tool, A series of machining parameters, such as rotational speed, are generated and optimized. Finally, the error analysis of the obtained samples is carried out by field machining, and compared with the theoretical design value, the source of machining error is analyzed, and the error mathematical model is established. In summary, based on reverse technology, virtual machining technology to research the development wheel: part of the development wheel structure parameters; determine the theoretical equation of the surface of the working position; generate the corresponding NC code processing program; analyze the source of processing errors, A mathematical model of error is established.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH871

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本文編號(hào)：2144783