本文關(guān)鍵詞：基于球族包絡(luò)的葉輪側(cè)銑加工在線測量規(guī)劃及誤差補償

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【摘要】：整體葉輪類復(fù)雜薄壁曲面零件在航天航空、船舶等領(lǐng)域上應(yīng)用廣泛,但整體葉輪葉片薄、葉片間隔小,在機械加工中屬于難加工零件。五軸聯(lián)動數(shù)控銑削加工效率高,是整體葉輪加工常用的方法之一。然而,加工中由于葉輪葉片彈性變形以及振動、摩擦等多種因素的影響產(chǎn)生加工誤差,影響整體葉輪的加工精度。因此,整體葉輪類薄壁零件的加工誤差測量與補償是提高其加工精度的重要方法。傳統(tǒng)的坐標(biāo)測量機由于定位裝夾等人為因素影響測量的準(zhǔn)確度,在機測量近年來受到廣泛重視,可以避免多次裝夾引起的誤差,具有較高的測量精度。五軸側(cè)銑加工整體葉輪,不僅有由彈性變形等各種外界因素引起的誤差,而且由于側(cè)銑加工形成的是刀具包絡(luò)面存在理論性誤差,因此如何測量及補償實際加工誤差是一項非常有研究意義的課題。首先,本文對本課題組以往的研究成果進(jìn)行整理,如復(fù)雜曲面?zhèn)茹娂庸さ牡毒呗窂揭?guī)劃方法及刀具球族包絡(luò)面的表示方法等,作為本論文開展后期研究工作的理論基礎(chǔ)。其次,依據(jù)側(cè)銑加工復(fù)雜曲面的特點,為了通過對側(cè)銑加工刀位優(yōu)化來減小加工誤差,本文對整體葉輪葉片的側(cè)銑加工刀位進(jìn)行了分析和優(yōu)化。跟據(jù)刀具和測頭與曲面的切點相一致的原理,提出基于球族包絡(luò)理論的葉輪葉片在機測量路徑規(guī)劃算法。采用偏置方法得出葉輪側(cè)銑加工刀位刀軸處的離散點,依據(jù)鏡像補償法將加工誤差補償?shù)较鄳?yīng)的刀軸離散點中,進(jìn)而利用最小二乘法求解擬合生成新的側(cè)銑刀位。最后,設(shè)計整體葉輪加工與測量實驗方案。采用補償前與補償后的刀位生成的NC程序分別加工整體葉輪,并對葉輪葉片誤差進(jìn)行在線測量,對比測量結(jié)果驗證本文所提出的基于球族包絡(luò)的在線測量規(guī)劃和補償方法的正確性,葉輪加工誤差得到有效的控制。
【關(guān)鍵詞】：整體葉輪 球族包絡(luò) 在機測量 誤差補償
【學(xué)位授予單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 復(fù)雜曲面在線檢測系統(tǒng)發(fā)展10-11
• 1.2.2 在線測量路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 在線測量誤差補償研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文章節(jié)安排14-16
• 第2章 側(cè)銑整體葉輪的刀位優(yōu)化處理與工藝分析16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 側(cè)銑加工刀位路徑優(yōu)化處理16-21
• 2.2.1 概述16-17
• 2.2.2 基于球族包絡(luò)側(cè)銑加工整體葉輪刀位路徑優(yōu)化分析17-21
• 2.3 整體葉輪的數(shù)控側(cè)銑加工工藝分析21-23
• 2.3.1 整體葉輪加工工藝階段劃分21-22
• 2.3.2 整體葉輪毛坯材料的選擇22
• 2.3.3 整體葉輪側(cè)銑加工刀具選擇22-23
• 2.3.4 葉輪數(shù)控加工切削參數(shù)及加工余量的選擇23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 基于球族包絡(luò)的整體葉輪在機測量路徑規(guī)劃25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 整體葉輪葉片曲面在機測量規(guī)劃原理與算法25-28
• 3.2.1 葉輪葉片在機測量規(guī)劃原理25
• 3.2.2 整體葉輪葉片曲面在機測量規(guī)劃算法25-28
• 3.3 整體葉輪造型與測點規(guī)劃案例28-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 葉輪側(cè)銑加工誤差補償與刀位調(diào)整32-40
• 4.1 引言32
• 4.2 加工誤差補償策略32-33
• 4.2.1 實時控制法33
• 4.2.2 離線控制法33
• 4.3 整體葉輪誤差補償與刀位調(diào)整方法33-39
• 4.3.1 單次鏡像誤差補償與多次循環(huán)鏡像補償34-35
• 4.3.2 葉片曲面?zhèn)茹姷段徽{(diào)整補償誤差35-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第5章 整體葉輪側(cè)銑加工與在線測量及補償實驗驗證40-52
• 5.1 引言40
• 5.2 整體葉輪加工實驗40-44
• 5.3 整體葉輪葉片誤差測量與補償實驗44-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 總結(jié)52-53
• 6.2 展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 致謝58-59
• 攻讀學(xué)位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

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