基于在机检测的叶片加工误差补偿技术研究

发布时间：2017-04-25 04:03

  本文关键词：基于在机检测的叶片加工误差补偿技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：整体叶轮及其叶片属于薄壁复杂曲面,通常在五轴数控机床上加工完成。在叶片加工过程中,刀具与叶片的变形会导致加工误差的产生,这会降低叶片的加工精度,影响叶轮的性能。采用叶轮在机检测技术能在不拆卸叶轮毛坯的情况下,对叶片的加工误差进行检测,避免测量中的二次装卡误差。本文将在机的检测技术应用在叶片加工中,研究在叶片在加工过程中的加工误差补偿,主要工作如下：通过非均匀B样条理论,利用叶片的离散点完成了叶轮造型。完成了叶轮的半精加工与精加工刀位轨迹规划,获得了叶轮加工过程中的刀位点和刀轴矢量。对叶轮在机检测系统的误差进行了标定。建立了五轴机床误差模型,利用激光干涉仪以及球杆仪测量机床几何误差,得到了模型中的各项参数。利用标准球,对测头的各向异性以及预行程误差进行了标定。规划了与叶片加工刀位点对应的叶片测量轨迹。编写了对应的五轴机床后置处理程序,用Vericut软件对加工程序进行了仿真验证。进行了叶轮半精加工实验,并利用叶轮在机检测系统获得了叶片的半精加工误差数据。在分析叶片加工误差的基础上,根据与加工误差有关的加工参数对叶片精加工误差进行了估计。通过镜像对称法对精加工刀位点进行了误差修正,最后进行了叶片精加工补偿实验,并分析了它的补偿结果。
【关键词】：刀位轨迹规划 在机检测 数控加工 误差补偿
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-20
• 1.2 国内外相关技术研究现状10-16
• 1.2.1 五轴加工刀位轨迹研究现状10-13
• 1.2.2 在机检测技术研究现状13-15
• 1.2.3 误差补偿技术研究现状15-16
• 1.3 论文的研究目的及意义16-17
• 1.4 本文的主要内容17-18
• 1.5 本章小结18-20
• 2 整体叶轮造型以及叶片加工轨迹规划20-42
• 2.1 引言20
• 2.2 整体叶轮几何造型20-25
• 2.2.1 B样条曲线曲面理论20-24
• 2.2.2 整体叶轮几何造型24-25
• 2.3 叶片精加工与半精加工刀位轨迹规划25-36
• 2.3.1 精加工刀位轨迹规划26-32
• 2.3.2 叶片加工刀位点生成32-36
• 2.4 叶片的刀轴矢量规划36-38
• 2.5 叶轮粗加工轨迹规划38-41
• 2.6 本章小结41-42
• 3 叶轮在机测量系统的标定及测量编程42-64
• 3.1 叶轮在机测量系统简介42-43
• 3.2 机床几何误差建模与补偿43-48
• 3.3 测头误差标定48-60
• 3.3.1 测头的定位精度调整50-51
• 3.3.2 测头预行程误差与测头各向异性误差的标定51-60
• 3.4 叶片的测量轨迹规划60-63
• 3.5 本章小结63-64
• 4 叶轮半精加工与测量实验64-74
• 4.1 毛坯准备64
• 4.2 后置处理64-68
• 4.3 毛坯安装与对刀68-69
• 4.4 叶轮加工仿真69-70
• 4.5 叶片半精加工与测量70-71
• 4.6 叶片半精加工的误差的获取71-73
• 4.7 本章小结73-74
• 5 叶片加工误差估计与误差补偿实验74-86
• 5.1 半精加工误差分析74-76
• 5.2 精加工误差确定与补偿76-83
• 5.2.1 精加工误差确定76-79
• 5.2.2 叶片加工误差补偿79-83
• 5.3 精加工误差补偿实验与结果分析83-85
• 5.4 本章小结85-86
• 6 总结与展望86-88
• 参考文献88-92
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果92-96
• 学位论文数据集96

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本文编号：325556