喷丸过程轨迹离线编程与仿真研究

发布时间：2020-10-12 15:12

　　 在航空领域经过喷丸强化的零件可以有效改善零件的表面性能,提高零件寿命以减小航空事故的发生。但传统的喷丸方法受人工因素的影响,喷丸强化的质量与效率都很不稳定。为了适应航空制造业高效率、高质量的需求,智能化、自动化喷丸强化技术取代人工喷丸将会成为未来发展的一种必然趋势。离线编程技术对喷丸强化设备的智能化、自动化起着重要的推进作用,因此本文依据数控喷丸强化设备的功能特点,开发出一套与喷丸强化设备配套的离线编程与仿真系统,通过该离线编程系统可以实现喷丸过程的模拟仿真与喷丸设备控制代码的生成。文中首先对喷丸设备运动结构进行创建与分析,并对喷丸设备运动学结构求解,根据求解结果确定喷丸设备的运动姿态与参数,为后续离线编程与仿真提供了理论基础。其次,通过喷丸强化工艺试验获取所需要的工艺参数,结合喷丸强化工艺参数与喷丸路径设计原则,通过合适的路径规划方法完成喷丸路径的规划设计,利用CATIA二次开发中的CAA技术,在CATIA中开发出一套喷丸强化算法程序,并在VC环境下完成离线编程系统中路径规划模块的开发。在VERICUT中依据喷丸设备实际结构完成喷丸设备仿真环境的构建,并模拟喷丸强化加工过程。通过对喷丸轨迹跟踪和碰撞检测验证数控程序文件的正确性,完成对错误程序行的修改优化以确保实际喷丸过程喷嘴轨迹合理准确。结合开发出的离线编程模块与构建的喷丸仿真环境完成对零件表面的路径规划,从而实现喷丸强化过程的离线编程与仿真。最后,通过喷丸离线编程与仿真系统对实际零件进行喷丸强化试验。实验结果表明:喷丸离线编程系统生成的设备代码在实际喷丸过程中的喷丸轨迹满足喷丸强化工艺要求,提高了实际喷丸强化作业的效率与质量,证明了该系统在喷丸设备上的应用价值。
【学位单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG668
【部分图文】：

喷丸强化技术

图 1-2 罗斯勒自动化喷丸设备随着航空工业在国内的发展，喷丸强化技术迅速发展起来。国内相关企业、院校开始研究喷丸强化设备，喷丸强化设备技术在多迅速发展，越来越多的公司、企业参与到喷丸设备的研究中来。第一台高精度气动式五轴数控喷丸设备研制成功，其性能已到达

数控喷丸设备
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄舒;盛杰;谭文胜;王作伟;孟宪凯;刘牧熙;杨小乐;;激光喷丸强化IN718合金晶粒重排与疲劳特性[J];光学学报;2017年04期

2 程秀全;夏琴香;盛湘飞;林列书;;喷丸强化对民用飞机腐蚀损伤构件残余应力及疲劳寿命的影响[J];材料保护;2016年12期

3 谢小辉;孙立宁;程源;;基于离线编程的机器人柔顺打磨方法及实验[J];南京理工大学学报;2016年05期

4 华登荣;蒋玲莉;李学军;;基于CATIA的螺旋锥齿轮参数化建模方法研究[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2016年03期

5 伯彭波;袁野;张彩明;;可展曲面的自动识别与重建[J];计算机辅助设计与图形学学报;2016年09期

6 曹忠亮;孙文才;;基于UG&VERICUT一体化数控仿真加工平台的研究[J];组合机床与自动化加工技术;2016年01期

7 张轲;谢妤;朱晓鹏;;工业机器人编程技术及发展趋势[J];金属加工(热加工);2015年12期

8 黄志超;吕世亮;谢春辉;卢能芝;;先进喷丸表面改性技术研究进展[J];材料科学与工艺;2015年03期

9 王永军;孙宝龙;张炜;高国强;乔明杰;;铝锂合金喷丸强化数值模拟及试验[J];航空动力学报;2015年03期

10 王田苗;陶永;;我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J];机械工程学报;2014年09期

相关博士学位论文 前3条

1 黄舒;激光喷丸强化铝合金的疲劳裂纹扩展特性及延寿机理研究[D];江苏大学;2012年

2 李发忠;静电喷涂机器人变量喷涂轨迹优化关键技术研究[D];江苏大学;2012年

3 何广忠;机器人弧焊离线编程系统及其自动编程技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

相关硕士学位论文 前9条

1 胡伟;移动式抛丸器的抛丸过程演变和机理研究[D];江苏大学;2017年

2 郑阳;激光喷丸强化316L不锈钢抗氢脆性能研究[D];江苏大学;2016年

3 周长秀;发动机叶片喷丸强化装置结构优化与应用[D];济南大学;2015年

4 戴雷;六轴机器人离线编程与仿真系统设计与实现[D];武汉科技大学;2015年

5 赵一霁;喷丸式复杂型面强化设备机械手的设计[D];西华大学;2013年

6 周金强;基于UG的工业机器人离线编程系统[D];华中科技大学;2013年

7 闫林林;超声喷丸技术的理论与实验研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 周仙娥;基于CATIA的数控机床加工仿真的研究与开发[D];沈阳航空工业学院;2009年

9 高晓平;基于等距法的数控加工刀具轨迹规划[D];大连理工大学;2006年

本文编号：2837940