本文關(guān)鍵詞：超大構(gòu)件自尋位加工的關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，超大構(gòu)件的應(yīng)用范圍越來越廣泛，同時對超大構(gòu)件的加工精度、制造成本等要求也越來越高。超大構(gòu)件自尋位加工技術(shù)是一種較新穎的超大構(gòu)件加工方法，，其理論上可實現(xiàn)超大構(gòu)件的快速現(xiàn)場加工，同時可有效提高超大構(gòu)件的加工效率且有效降低加工成本，但目前該方法尚處于初步研究階段，超大構(gòu)件的加工效率及加工精度尚不能滿足超大構(gòu)件的應(yīng)用要求。因此，開展超大構(gòu)件自尋位加工的關(guān)鍵技術(shù)研究對超大構(gòu)件加工具有很重要的現(xiàn)實意義。 超大構(gòu)件在測量坐標系下的位姿檢測是超大構(gòu)件自尋位加工的關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)多采用曲面迭代匹配技術(shù)實現(xiàn)超大構(gòu)件的尋位，但此方法操作復(fù)雜且計算繁瑣，對超大構(gòu)件的適用性較差。為了提高工件的尋位效率及精度，文中提出了一種基于工件形狀特征的尋位方法，首先闡述了該方法的基本尋位原理，同時采用蒙特卡羅算法對該尋位算法的尋位精度進行了仿真評價；然后給出了測量坐標系的轉(zhuǎn)站方法，并對其轉(zhuǎn)站精度進行了理論分析；最后以實例驗證了該工件尋位方法和測量坐標系轉(zhuǎn)站方法的可行性。 機床移動后需要重新檢測機床的位姿，機床位姿檢測精度對超大構(gòu)件的加工精度有著較大影響。由于傳統(tǒng)的三點檢測法受環(huán)境及人為因素影響大且操作復(fù)雜，導(dǎo)致機床位姿檢測精度較差。文中提出了采用原點平移設(shè)置機床參考坐標系的方法來快速精確檢測機床的位姿，首先通過機床參考坐標系的重復(fù)精度實驗分析了該方法的可行性；然后給出了機床參考坐標系的標定方法，并對此標定方法進行了誤差建模分析；最后通過參考坐標系標定實驗及機床位姿檢測實驗驗證了該機床位姿檢測方法的可行性。 為了對超大構(gòu)件自尋位加工進行精度分析及精度預(yù)測，文中首先建立了超大構(gòu)件自尋位加工中工件定位誤差模型；然后分析了影響超大構(gòu)件自尋位加工精度的主要誤差因素，并針對機床幾何定位誤差、坐標點測量誤差進行了具體闡述；最后基于蒙特卡洛算法對超大構(gòu)件自尋位加工進行了精度預(yù)測。 基于以上理論研究，文中最后針對方形超大構(gòu)件進行了超大構(gòu)件自尋位加工實驗，此外，對實驗采用的可移動并聯(lián)機床進行了幾何誤差檢測及定位誤差補償實驗以提高并聯(lián)機床的幾何定位精度，加工實驗驗證了超大構(gòu)件自尋位加工的可行性及加工精度預(yù)測模型的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：超大構(gòu)件 自尋位加工 位姿檢測 加工精度預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH16;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9
• 1.2 超大構(gòu)件加工方法的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 分段制造法10
• 1.2.2 整體加工法10-12
• 1.2.3 分段加工--整體制造法12-13
• 1.3 超大構(gòu)件加工定位相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 自尋位加工模式13-15
• 1.3.2 工件自動定位技術(shù)15-16
• 1.3.3 加工精度分析方法16-17
• 1.4 研究中存在的主要問題17-18
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 超大構(gòu)件位姿檢測方法的研究19-30
• 2.1 基于形狀特征的工件尋位方法研究19-25
• 2.1.1 工件形狀特征的描述19-20
• 2.1.2 工件幾何特性的提取20-21
• 2.1.3 工件位姿求解21-22
• 2.1.4 工件尋位精度分析22-25
• 2.2 測量坐標系轉(zhuǎn)站精度的研究25-27
• 2.2.1 測量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)站方法25-26
• 2.2.2 測量坐標系轉(zhuǎn)站精度分析26-27
• 2.3 超大構(gòu)件位姿檢測實驗及結(jié)果27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 機床位姿檢測方法的研究30-39
• 3.1 機床參考坐標系的建立30-31
• 3.2 機床參考坐標系位姿矩陣求解31-32
• 3.3 機床參考坐標系的重復(fù)性分析32
• 3.4 機床參考坐標的擬合標定方法32-36
• 3.4.1 定點旋轉(zhuǎn)標定法33
• 3.4.2 機床加工頭中心求解算法33-34
• 3.4.3 擬合標定法的精度分析34-36
• 3.5 機床位姿檢測實驗36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 超大構(gòu)件自尋位加工精度分析及預(yù)測39-46
• 4.1 超大構(gòu)件自尋位加工精度分析39-42
• 4.1.1 自尋位中工件定位誤差模型39
• 4.1.2 坐標點的測量精度分析39-41
• 4.1.3 可移動并聯(lián)機床幾何精度分析及補償41-42
• 4.2 基于蒙特卡洛法的自尋位加工精度預(yù)測42-44
• 4.3 本章小結(jié)44-46
• 第5章 超大構(gòu)件自尋位加工實驗46-55
• 5.1 實驗系統(tǒng)組成46-48
• 5.1.1 測量系統(tǒng)46
• 5.1.2 加工設(shè)備46-47
• 5.1.3 加工工件47-48
• 5.2 機床幾何誤差檢測與補償實驗48-50
• 5.2.1 機床重復(fù)定位誤差檢測48-49
• 5.2.2 機床定位誤差檢測與補償49-50
• 5.3 超大構(gòu)件加工實驗50-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-62
• 致謝62

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