本文關(guān)鍵詞：鑄件毛坯機(jī)加余量的數(shù)字化測(cè)量分析與工藝補(bǔ)償，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：精確、快速測(cè)量鑄件的毛坯狀態(tài),分析機(jī)加余量,并科學(xué)地進(jìn)行工藝余量補(bǔ)償,對(duì)改善工藝流程設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。本文基于數(shù)字化測(cè)量技術(shù)和逆向工程學(xué)理論,采用先進(jìn)的光電測(cè)量實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜鑄件毛坯CAD模型重建,運(yùn)用余量?jī)?yōu)化分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了滿足約束條件下的毛坯余量?jī)?yōu)化分配,應(yīng)用機(jī)床自定位功能獲取毛坯在實(shí)際加工機(jī)床坐標(biāo)系下的真實(shí)姿態(tài)完成定位基準(zhǔn)的修正,實(shí)現(xiàn)工藝補(bǔ)償。論文研究主要完成了以下工作： (1)對(duì)目前有代表性的光電測(cè)量技術(shù),包括結(jié)構(gòu)光點(diǎn)云測(cè)量技術(shù)、標(biāo)記點(diǎn)攝影測(cè)量技術(shù)、便攜式光筆接觸測(cè)量技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比,得出適合復(fù)雜鑄造結(jié)構(gòu)件外形測(cè)量的方法,實(shí)現(xiàn)各向尺寸在1米范圍內(nèi)的毛坯三維測(cè)量不確定度≤±0.1mm。 (2)基于逆向建模技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鑄件毛坯CAD模型重建。根據(jù)獲得的毛坯外形數(shù)據(jù),研究重建實(shí)際毛坯數(shù)模的技術(shù)和方法,其中包括測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理、結(jié)構(gòu)特征的分割、自由曲面型面的重建、整體結(jié)構(gòu)件CAD模型生成等。在方法研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證案例,構(gòu)建出相應(yīng)毛坯的CAD模型。 (3)基于模型對(duì)比分析及余量?jī)?yōu)化分配技術(shù)實(shí)現(xiàn)滿足約束條件下的毛坯余量?jī)?yōu)化分配。研究余量約束下的測(cè)量數(shù)據(jù)與零件工藝數(shù)模之間的對(duì)齊優(yōu)化方法,以及在此基礎(chǔ)上的加工余量?jī)?yōu)化分配技術(shù),開發(fā)余量分析軟件,給出驗(yàn)證案例的余量分配結(jié)果。余量分析軟件模塊能夠定義零件工藝數(shù)模與測(cè)量數(shù)據(jù)之間的初始位置,自動(dòng)完成滿足余量約束的毛坯測(cè)量數(shù)據(jù)與零件工藝數(shù)模之間的對(duì)齊優(yōu)化,能夠進(jìn)行余量分布的可視化輸出和報(bào)告輸出,余量分析不確定度≤±0.3mm。 (4)應(yīng)用機(jī)床自定位功能獲取毛坯在實(shí)際加工機(jī)床坐標(biāo)系下的真實(shí)姿態(tài),完成加工坐標(biāo)變換。通過軟件系統(tǒng)分析并確定鑄件上的最優(yōu)加工定位基準(zhǔn),研究加工定位基準(zhǔn)的坐標(biāo)變換問題,以及毛坯在實(shí)際加工機(jī)床坐標(biāo)系下的真實(shí)姿態(tài)獲取技術(shù)；研究如何將軟件定義的定位基準(zhǔn)反饋給五坐標(biāo)數(shù)控加工機(jī)床的方法。使得能夠在測(cè)量數(shù)據(jù)與零件工藝數(shù)模對(duì)齊優(yōu)化的基礎(chǔ)上,通過軟件自動(dòng)輸出定位基準(zhǔn),并能夠根據(jù)軟件輸出的分析結(jié)果,合理實(shí)現(xiàn)定位基準(zhǔn)的實(shí)際加工。 應(yīng)用毛坯機(jī)加余量分析與工藝補(bǔ)償方法,對(duì)某項(xiàng)典型零件的工藝流程進(jìn)行綜合驗(yàn)證,驗(yàn)證內(nèi)容包括整個(gè)工藝流程,具體包括毛坯測(cè)量、數(shù)據(jù)處理與模型重建、余量分 析、基準(zhǔn)定位、加工仿真、后置處理、現(xiàn)場(chǎng)加工與加工結(jié)果三坐標(biāo)檢測(cè)等內(nèi)容。結(jié)果表明： (1)綜合應(yīng)用光電測(cè)量技術(shù)是解決復(fù)雜鑄件高精度、全尺寸測(cè)量有效方法,應(yīng)用其測(cè)量數(shù)據(jù)通過預(yù)處理重建CAD模型能滿足工程精度要求； (2)應(yīng)用余量?jī)?yōu)化分析技術(shù)能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)約束條件下毛坯余量的智能化分配,滿足零件特殊結(jié)構(gòu)對(duì)加工余量的需求,為工藝補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)支持； (3)應(yīng)用機(jī)床自定位功能,能較好的獲取毛坯在實(shí)際加工機(jī)床坐標(biāo)系下的真實(shí)姿態(tài),通過適應(yīng)性加工編程,能提高復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件的加工精度和加工效率。
【關(guān)鍵詞】：三維數(shù)字化測(cè)量 毛坯CAD模型重建 余量?jī)?yōu)化分配 定位基準(zhǔn)修正
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH16;TG806
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 毛坯的三維逆向建模技術(shù)13-16
• 1.2.2 加工余量的優(yōu)化分配技術(shù)16-17
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 復(fù)雜鑄件毛坯三維數(shù)字化測(cè)量19-31
• 2.1 鑄件毛坯測(cè)量特點(diǎn)分析19
• 2.2 光電測(cè)量技術(shù)對(duì)比研究19-21
• 2.3 測(cè)量方案設(shè)計(jì)21-23
• 2.4 典型零件測(cè)量的實(shí)施23-28
• 2.5 數(shù)據(jù)預(yù)處理28-31
• 第3章 復(fù)雜鑄件毛坯CAD模型重建31-37
• 3.1 結(jié)構(gòu)特征分割31-33
• 3.2 曲面的擬合33-35
• 3.3 CAD模型的生成35-37
• 第4章 余量分析與優(yōu)化分配37-53
• 4.1 余量分析問題的數(shù)學(xué)原理37-40
• 4.2 余量分析與優(yōu)化問題的求解40-41
• 4.3 余量分析軟件開發(fā)41-45
• 4.3.1 余量分析軟件功能模塊41-43
• 4.3.2 余量分析軟件模塊處理流程43-44
• 4.3.3 余量約束下的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法44-45
• 4.4 實(shí)例驗(yàn)證45-53
• 第5章 工藝定位基準(zhǔn)及加工方案研究53-59
• 5.1 定位基準(zhǔn)定義53
• 5.2 毛坯輔助定位基準(zhǔn)53-54
• 5.3 輔助定位基準(zhǔn)在機(jī)床上的定位54-57
• 5.4 定位基準(zhǔn)加工方案57-59
• 第6章 綜合實(shí)例驗(yàn)證59-69
• 6.1 數(shù)字化測(cè)量59-60
• 6.2 數(shù)據(jù)處理與模型重建60
• 6.3 毛坯加工余量分析60-61
• 6.4 加工基準(zhǔn)確定61-62
• 6.5 加工余量的仿真加工分析62-64
• 6.5.1 仿真環(huán)境中定位基準(zhǔn)的確定62-63
• 6.5.2 加工余量仿真63-64
• 6.6 實(shí)際加工與三坐標(biāo)檢測(cè)64-69
• 第7章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69-70
• 7.2 展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與項(xiàng)目76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：鑄件毛坯機(jī)加余量的數(shù)字化測(cè)量分析與工藝補(bǔ)償，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：374076