在我國航空航天、運(yùn)載、國防等重大工程領(lǐng)域中,出現(xiàn)了一批必須滿足其高性能要求的大型不規(guī)則薄壁零件,如火箭發(fā)動機(jī)噴管、火箭推進(jìn)劑共底構(gòu)件、火箭燃料貯箱壁板等。這類零部件具有幾何尺寸大、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)剛度低、材料難加工等制造特點,易在半精加工階段產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變形。若僅按照原始設(shè)計尺寸或模型進(jìn)行常規(guī)數(shù)控加工,無法加工出滿足幾何精度和性能要求的零件。本文以我國大型／重載液體火箭發(fā)動機(jī)的研制為工程背景,依托國家自然科學(xué)基金重點基金（No.50835001）、裝備預(yù)研基金重點基金（No.9140x×××××××××x0902）和航天科技集團(tuán)委托項目,針對大型不規(guī)則薄壁零件加工精度難以保證的問題,開展高效、精密數(shù)字化加工方法與關(guān)鍵技術(shù)的研究。針對大型不規(guī)則薄壁零件尺寸誤差或結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致實際加工曲面與設(shè)計模型不一致的加工難題,提出一種基準(zhǔn)關(guān)聯(lián)約束的精加工目標(biāo)曲面生成方法。基于E.Cartan活動標(biāo)架和曲面相伴理論,利用在機(jī)實測的幾何參數(shù)數(shù)據(jù),在分析被測面、基準(zhǔn)面及加工目標(biāo)曲面的空間位姿關(guān)系基礎(chǔ)上,研究精加工目標(biāo)曲面建模技術(shù)及曲面生成算法,再設(shè)計出精加工目標(biāo)曲面。為提高大型復(fù)雜幾何廓形的測量速度與精度,... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 曲面生成方法
        1.2.2 曲面精密測量技術(shù)
        1.2.3 切削性能分析
        1.2.4 測量-加工一體化系統(tǒng)
    1.3 課題來源及論文主要內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 論文主要內(nèi)容
2 基于活動標(biāo)架理論的加工目標(biāo)曲面生成方法
    2.1 曲面活動標(biāo)架理論
    2.2 曲面建模
        2.2.1 相伴曲面
        2.2.2 加工目標(biāo)曲面
    2.3 目標(biāo)曲面求解
        2.3.1 參考面雙三次B樣條表示
        2.3.2 標(biāo)架矩陣
        2.3.3 曲面生成算法
    2.4 本章小結(jié)
3 基于截面線法的激光快速掃描測量
    3.1 曲面坐標(biāo)提取原理
    3.2 模型已知曲面的掃描測量
        3.2.1 掃描軌跡
        3.2.2 測量控制點
        3.2.3 測量行距
    3.3 模型未知曲面的掃描測量
        3.3.1 掃描進(jìn)給步長
        3.3.2 測量行距
        3.3.3 跟蹤采樣
        3.3.4 自適應(yīng)采樣算法
    3.4 測量實驗
    3.5 本章小結(jié)
4 點激光三角法測量精度分析
    4.1 光學(xué)三角法位移測量原理
    4.2 位移測量仿真
        4.2.1 單元建模
        4.2.2 離散能量光斑
        4.2.3 位移評定
    4.3 入射角影響分析
        4.3.1 位移測量誤差
        4.3.2 校準(zhǔn)實驗設(shè)計
        4.3.3 仿真預(yù)測
        4.3.4 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 不銹鋼材料切削力和加工振動建模與預(yù)測
    5.1 不銹鋼材料可加工性分析
    5.2 三維穩(wěn)態(tài)切削力建模與預(yù)測
        5.2.1 刀具幾何模型
        5.2.2 力學(xué)關(guān)系模型
        5.2.3 瞬時切屑厚度
        5.2.4 切削力預(yù)測算法
    5.3 基于多頻法的加工振動預(yù)測
        5.3.1 動態(tài)切削力
        5.3.2 加工穩(wěn)定性預(yù)測
    5.4 加工實驗
        5.4.1 切削力實驗
        5.4.2 穩(wěn)定性葉瓣圖
    5.5 本章小結(jié)
6 液體火箭發(fā)動機(jī)噴管測量-加工一體化系統(tǒng)研制
    6.1 火箭發(fā)動機(jī)噴管的加工特征
    6.2 多工位加工工藝方案
    6.3 機(jī)械系統(tǒng)
        6.3.1 機(jī)床運(yùn)動分析與總體結(jié)構(gòu)
        6.3.2 噴管立式裝夾
        6.3.3 可轉(zhuǎn)位銑頭
    6.4 控制系統(tǒng)
        6.4.1 雙通道控制
        6.4.2 雙電機(jī)串聯(lián)控制
        6.4.3 多個模擬主軸控制
    6.5 軟件系統(tǒng)
        6.5.1 系統(tǒng)通信構(gòu)架
        6.5.2 功能模塊與算法
        6.5.3 功能界面
    6.6 本章小結(jié)
7 加工實驗與實際應(yīng)用
    7.1 實驗條件
    7.2 廓形測量
    7.3 銑槽加工
    7.4 樣件試切
    7.5 本章小結(jié)
結(jié)論
論文創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
附錄A 機(jī)床精度
附錄B 軟件系統(tǒng)人機(jī)交互界面
附錄C 專利證書
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]銑削動力學(xué)—穩(wěn)定性分析方法與應(yīng)用[D]. 丁燁.上海交通大學(xué) 2011
[2]五軸數(shù)控銑削加工幾何—動力學(xué)建模與工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 張小明.上海交通大學(xué) 2009
[3]大型配對型面數(shù)字化制造技術(shù)的研究[D]. 王春.大連理工大學(xué) 2002



本文編號：3358595