基于光电测量的铸件自适应调整分析技术研究

发布时间：2020-08-27 06:43

【摘要】：精密铸件(只铣削装配接触面)在航空制造领域的应用越来越广泛,但精铸技术处于起步阶段,成品往往塑性变形大,壁厚不均匀。这就造成了后期补充加工困难:不仅工艺准备周期长而且成本高甚至还会出现零件报废。由此可见常规的铣削加工方法不适应精铸件毛坯的补充加工。本文的目的在于寻找一种新型加工方法:可以在补充加工之前,得到比较准确的铸件毛坯姿态,包括变形程度及壁厚尺寸。并且可以调整铸件毛坯的姿态,保证机械加工余量及其他特征元素的技术要求,从而提高产品质量,节约制造成本。为此,我们开展了以下研究工作。(1)光电测量技术研究采用光电测量技术代替传统的三坐标测量机,可以实现铸件毛坯的全尺寸测量。本项目结合铸件的结构特点,如:型面、遮光区等,对常用的光电测量技术德国GOM公司的TRITOP测量系统、德国GOM公司的Atos结构光测量系统及Creaform公司的HandyProbe便携式三坐标测量系统等进行分析,得出最佳测量方法:全局定位→主要表面测量→局部区域测量→测量数据融合。(2)毛坯数模重建技术研究结合已经得到的测量数据点,对数据预处理、数据分割、曲线曲面拟合、曲线曲面编辑等技术进行研究,实现毛坯数模的重建,从而得到比较准确的毛坯真实姿态。(3)工艺余量最优分配技术研究将毛坯数模与设计CAD数模进行对比,研究两者的对齐方法,保证毛坯后续加工过程中机械加工余量及其他特征元素的技术要求。在这一阶段研究开发了基于航空制造软件CATIA软件的余量分析软件。此软件可以实现毛坯数模与设计CAD数模的初步对齐、无约束对齐及约束对齐,并自动给出余量分析报告。(4)工艺基准定位技术研究将对齐后的数模建立的坐标系与机床自动形成的坐标系进行对比,研究两者的对齐方式,从而实现铸件毛坯在机床上的加工。本项目选择典型精密铸件对工艺流程中涉及的所有技术:光电测量技术、毛坯数模重建技术、工艺余量最优分配技术及工艺基准定位技术进行了综合验证,并对所选择的典型精密铸件进行了后续的补充加工,得到的检验报告显示所有特征元素满足技术要求。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V261.31
【图文】：

Atos结构光测量系统

TRITOP测量系统

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【参考文献】

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本文编号：2805771