隨著航空航天、國防裝備以及醫(yī)療民生等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,薄壁曲面零件以其質(zhì)量小、比強度高等特點受到廣泛關(guān)注。但是由于薄壁曲面件剛性差,在裝夾力作用下極易產(chǎn)生裝夾變形進而造成加工誤差(簡稱裝夾誤差),并且工件-夾具系統(tǒng)是一個彈性系統(tǒng),薄壁曲面件因裝夾變形而造成的加工誤差問題尤為顯著。然而目前對工件-夾具系統(tǒng)裝夾誤差的直接抑制尚缺乏完整有效的方法,現(xiàn)有研究工作多從工件裝夾變形控制以及裝夾誤差補償方面進行研究。鑒于此,本文研究了一種自由態(tài)與夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工軌跡映射方法,以保證裝夾力釋放后薄壁曲面件滿足加工要求。具體研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)薄殼彈性變形理論,在已知薄壁曲面零件裝夾布局的基礎(chǔ)上,建立了薄殼中面變形數(shù)學模型;基于薄殼中面變形思想,結(jié)合曲面相伴理論,建立了薄壁曲面件自由態(tài)與夾緊態(tài)加工刀位點映射數(shù)學模型,并生成夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工軌跡,為實現(xiàn)基于原始設(shè)計的夾緊態(tài)薄壁曲面件加工軌跡再規(guī)劃奠定基礎(chǔ)。然后,針對因裝夾變形造成薄壁曲面加工殘留高度和弦高誤差超差的問題,提出了基于調(diào)和映射的夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工軌跡再規(guī)劃方法,基于參數(shù)化間接剖分法結(jié)合較成熟的Delaunay算法對夾緊態(tài)下薄壁...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 薄壁曲面零件裝夾變形控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 薄壁零件裝夾誤差補償研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標
    1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 基于理想刀軌的夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工刀位點求解
    2.1 薄殼結(jié)構(gòu)裝夾變形分析
        2.1.1 曲面相伴理論
        2.1.2 薄殼彈性變形數(shù)學模型
        2.1.3 薄殼中面彈性變形計算
        2.1.4 自由態(tài)與夾緊態(tài)下加工刀位點映射關(guān)系數(shù)學模型
    2.2 夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工刀位點求解
        2.2.1 自由態(tài)與夾緊態(tài)下加工刀觸點間映射關(guān)系求解
        2.2.2 夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工刀觸點法矢計算
        2.2.3 夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工刀位點生成
    2.3 加工軌跡映射前后對比
    2.4 本章小結(jié)
3 夾緊態(tài)下薄壁曲面件加工軌跡再規(guī)劃
    3.1 問題分析
    3.2 網(wǎng)格三角化
        3.2.1 基于參數(shù)化法的間接剖分
        3.2.2 三角網(wǎng)格鄰接拓撲關(guān)系構(gòu)建
    3.3 調(diào)和映射
        3.3.1 三角網(wǎng)格模型TM邊界頂點的映射
        3.3.2 三角網(wǎng)格模型TM內(nèi)部頂點的映射
        3.3.3 調(diào)和映射變形的分析
    3.4 軌跡參數(shù)計算
        3.4.1 走刀行距計算方法
        3.4.2 走刀步長計算方法
        3.4.3 三角網(wǎng)格法矢量/曲率的估算
    3.5 本章小結(jié)
4 加工軌跡映射集成軟件與加工實驗驗證
    4.1 加工軌跡映射集成軟件
    4.2 裝夾與加工系統(tǒng)
        4.2.1 加工設(shè)備
        4.2.2 裝夾測力裝置
        4.2.3 測量設(shè)備
        4.2.4 加工刀具
    4.3 加工實驗驗證
        4.3.1 實驗方案
        4.3.2 輪廓度與粗糙度測量
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3871301