螺旋桨数字化抛光加工中的在机测量关键技术

发布时间：2017-12-14 07:41

  本文关键词：螺旋桨数字化抛光加工中的在机测量关键技术

  更多相关文章： 数控加工 曲面测量 点云配准 二次开发

【摘要】：船用螺旋桨作为大型船舶的关键性零部件,其加工精度对于大型船舶的推进效率、空泡产生等都具有重要的影响。然而,由于大型船舶的船用螺旋桨一般均具有尺寸较大、桨叶型面复杂等特点,加工十分困难。目前采用的加工方法为多轴数控机床进行铣削,铣削粗加工后再经工人手工打磨、模板测量并反复抛光等方法,工作环境恶劣、加工效率低下,加工效果依赖于工人的经验与技术,难以保证桨叶的加工质量,同时还会对材料造成巨大浪费。本文针对螺旋桨工件的测量-抛光一体化加工设备的开发,在分析螺旋桨工件几何特征的基础上,研究了一种基于回转截面线法的桨叶类工件型面快速扫描方法；扫描得到的点云数据类型,易于对其进行等弦高差法去噪精简、曲线拟合及离散等数据预处理操作。提出了一种基于改进粒子群优化算法的改进ICP配准算法,针对扫描得到的叶片形貌三维点数数据,该方法可以有效对其进行配准,能够得到配准后扫描数据与原始数据间的旋转平移参数,降低了传统配准算法对于初始相对位置的较高要求；计算并得到各个加工点处的加工余量。研究了数控系统上位机的开发方法,并且在基于西门子提供的HMI-Environment环境下,应用Visual C++6.0创建DLL动态链接库,结合与Visual B之间的混合编程,完成对数据测量及处理等功能界面的二次开发,嵌入机床数控系统中,实现数据的在机测量及在机处理。在五轴龙门数控机床实验平台上,对螺旋桨工件进行了基于回转截面线法的型面数据采集实验,对采集数据使用了等弦高差法进行了数据去噪精简,使用了多项式拟合法对数据进行拟合并离散出加工点,对其进行了配准并得到了各加工点处的加工余量,并对螺旋桨工件进行了磨抛加工；实验验证了测量方法、数据处理方法及二次开发系统的适用性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.33;TP18

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本文编号：1287108