本文選題：筒段薄壁件 + 厚度測量　； 參考：《上海工程技術(shù)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,大型筒段薄壁類工件被越來越多的加工生產(chǎn),因此,如何提高該類工件的加工質(zhì)量也就成了人們越來越重視的問題。航天類部件普遍都有著質(zhì)量小的要求,因此該類工件的材質(zhì)大多為密度較小的鋁質(zhì)合金。然而,由于鋁合金材質(zhì)類工件的自身剛性小,因此其在加工過程中非常容易因切削作用力、裝夾作用力以及工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力等作用而發(fā)生加工變形,從而產(chǎn)生加工誤差,影響工件的加工精度,最終無法保證工件的等厚度加工目標(biāo)。因此,為了保證工件的加工精度,實現(xiàn)等厚度加工目標(biāo),需要在工件的加工過程中對加工變形進(jìn)行控制以及對加工變形所引起的加工誤差進(jìn)行主動補(bǔ)償。本文以航空用難滾彎筒段薄壁件為研究對象,以提高工件的加工精度,保證最終的工件等厚度為目標(biāo),以優(yōu)化厚度補(bǔ)償加工工藝為主線,開展了工件厚度測量、厚度補(bǔ)償加工以及提高補(bǔ)償加工的加工刀路精度等方面的研究,完成的主要工作內(nèi)容有:(1)為了保證工件的等厚度加工,需要在工件的加工工藝中包含厚度補(bǔ)償加工工藝,對因加工變形所導(dǎo)致的加工誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在進(jìn)行厚度補(bǔ)償加工前需要首先獲得加工刀位點處的工件實際厚度,從而根據(jù)實際厚度來確定補(bǔ)償加工的加工量。目前,工件實際厚度值的獲取方式主要是依靠工人手持厚度測量儀器來進(jìn)行厚度測量,而這種人工測量方式難以保證厚度測量精度,同時測量效率也非常低,從而無法保證整個工件的加工精度與加工效率。針對人工測量方式的不足,本文提出了一種由數(shù)控系統(tǒng)控制的,能夠?qū)崿F(xiàn)刀位點位置處工件厚度測量的原位厚度測量系統(tǒng),從而代替人工測量方式,提高測量精度與測量效率。(2)依據(jù)本文所提出的原位厚度測量系統(tǒng),提出了一種厚度補(bǔ)償加工工藝。該加工工藝首先根據(jù)工件被加工部位的形狀特征來確定實際厚度測量點的位置及數(shù)量,然后利用本文所提出的原位厚度測量系統(tǒng)測量得到工件在實際厚度測量點處的厚度值,進(jìn)而由測得的厚度值插值獲取所有刀位點處的工件實際厚度,并將實際厚度與理想厚度進(jìn)行比較得到每個刀位點處的厚度補(bǔ)償加工量,進(jìn)行補(bǔ)償加工。最后,利用五軸設(shè)備對所提出的厚度補(bǔ)償加工工藝進(jìn)行了加工試驗驗證,驗證結(jié)果表明該補(bǔ)償加工工藝能夠有效的保證工件的加工質(zhì)量,實現(xiàn)等厚加工目標(biāo)。(3)在利用五軸設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動加工時,兩個加工刀位點之間會由于機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動而出現(xiàn)沿進(jìn)給方向以及垂直于進(jìn)給方向兩種類型的非線性加工誤差,從而降低工件的加工質(zhì)量,阻礙等厚度加工目標(biāo)的實現(xiàn)。目前,各研究人員主要針對沿進(jìn)給方向的非線性誤差進(jìn)行了研究控制,而對垂直于進(jìn)給方向的非線性加工誤差卻未能給予足夠的重視。因此,針對厚度補(bǔ)償加工過程中所出現(xiàn)的垂直于進(jìn)給方向的非線性加工誤差,本文提出了一種誤差控制方法,即首先建立了旋轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動學(xué)模型,進(jìn)而利用所建立的模型對誤差的產(chǎn)生過程進(jìn)行了分析,并在分析的基礎(chǔ)上提出了誤差控制方法。最后,對該誤差控制方法進(jìn)行了仿真以及加工試驗驗證,驗證表明該控制策略能夠有效的提高工件加工精度,保證等厚加工目標(biāo)的實現(xiàn)。
[Abstract]:In order to ensure the machining precision of the workpiece , it is necessary to control the thickness of the workpiece and to improve the machining precision of the workpiece . ( 3 ) When the five - axis equipment is used for linkage processing , two types of nonlinear machining errors along the feeding direction and the feed direction can occur between the two machining tool sites due to the movement of the rotating shaft of the machine tool .

【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V261

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本文編號：1837301