工件—夹具—刀具系统的几何误差分析与预测研究
发布时间：2021-12-31 05:00
零件的加工质量取决于机床、夹具、工件和刀具组成的工艺系统及加工工艺参数等因素。对特定的机床,当工艺参数选定之后,工件-夹具-刀具系统直接影响零件的加工质量。本论文以“工件-夹具-刀具”系统为研究对象,研究误差建模方法,在物理约束、几何约束与产品性能约束的相容性条件下,建立误差源与产品性能约束的映射关系、零件加工误差与工艺参数之间的反演模型,提出制造误差补偿与控制策略,为复杂零件高精度创成提供理论基础,主要研究工作及创新点包括：第一、定位方案分析与评估针对加工期望特征所必须确保的尺寸方向上的精度,从加工几何学的角度,建立特征约束度模型,确定工件在定位系统中约束自由度的数目,构建加工特征运动旋量系和加工特征约束度数表。利用运动学分析并结合虚位移原理,构造定位系统非齐次线性方程组的线性空间齐次解,判断与尺寸精度无关的自由度所约束的数目,推导判断定位方案正确性的准则,据此,提出基于加工特征的定位方案设计方法。第二、定位误差分析评估与调整针对工件在定位系统中的位移和刀具的位姿偏差共同诱导的刀具相对工件的位姿偏差,建立工件的位移、刀具的姿态偏差与刀具相对工件的位姿偏差的映射模型,此模型能够适用于任...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文结构
2.2特征约束度模型图2.1加工系统示意图如图2.1所示，在该定位系统中{G}为全局标架，加工中常称之为机床标架，{w}为工件标架并与工件固连，对于加工特征上的任意一点在工件标架下可表示为一齐次坐标了。叼，将该坐标转换到全局标架下为:才一H(x琴)了 (2.1)上式中H(嵘)。叼x4是齐次矩阵，犷。澎是特征点在全局标架{G}下的描述，
[币八一、2。〕r r...L.r..‘如图2.4(a)所示，在六棱柱上铣顶平面。在此，需要保证的加工特征尺寸是H。根据 (2.8)式，工件必须约束3个FCDOFs。为了加工操作顺利执行，块状工件附加约束的2个AMDOFs，工件采用5点定位1点夹紧，定位销与夹紧元件布局如图2.4伪)所示，定位元件的位姿矢量如表2.2所示。由上分析可知，辅助约束度K=3即zw、aw和风
【参考文献】：
期刊论文
[1]An approach to error elimination for multi-axis CNC machining and robot manipulation[J]. XIONG CaiHua School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2007(05)
[2]连续小直线段高速高精插补中的动力学约束条件[J]. 彭芳瑜,李黎,陈徐兵,李斌. 计算机辅助设计与图形学学报. 2006(12)
[3]再论先进制造技术及其发展趋势[J]. 杨叔子,吴波,李斌. 机械工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]多源多工序加工系统偏差流建模、诊断和控制系统研究[D]. 杜世昌.上海交通大学 2008
[2]薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D]. 胡创国.西北工业大学 2007
[3]铣削加工过程物理仿真及其在航空整体结构件加工变形预测中的应用研究[D]. 毕运波.浙江大学 2007
[4]航空多框整体结构件铣削变形机理与预测分析研究[D]. 郭魂.南京航空航天大学 2005
[5]铣削工艺系统瞬态力学模型和非线性动力学特性的研究[D]. 张智海.清华大学 2001
硕士论文
[1]薄壁件周铣加工过程中表面静态误差预测关键技术研究[D]. 万敏.西北工业大学 2005
本文编号：3559660
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文结构
2.2特征约束度模型图2.1加工系统示意图如图2.1所示，在该定位系统中{G}为全局标架，加工中常称之为机床标架，{w}为工件标架并与工件固连，对于加工特征上的任意一点在工件标架下可表示为一齐次坐标了。叼，将该坐标转换到全局标架下为:才一H(x琴)了 (2.1)上式中H(嵘)。叼x4是齐次矩阵，犷。澎是特征点在全局标架{G}下的描述，
[币八一、2。〕r r...L.r..‘如图2.4(a)所示，在六棱柱上铣顶平面。在此，需要保证的加工特征尺寸是H。根据 (2.8)式，工件必须约束3个FCDOFs。为了加工操作顺利执行，块状工件附加约束的2个AMDOFs，工件采用5点定位1点夹紧，定位销与夹紧元件布局如图2.4伪)所示，定位元件的位姿矢量如表2.2所示。由上分析可知，辅助约束度K=3即zw、aw和风
【参考文献】：
期刊论文
[1]An approach to error elimination for multi-axis CNC machining and robot manipulation[J]. XIONG CaiHua School of Mechanical Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China. Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2007(05)
[2]连续小直线段高速高精插补中的动力学约束条件[J]. 彭芳瑜,李黎,陈徐兵,李斌. 计算机辅助设计与图形学学报. 2006(12)
[3]再论先进制造技术及其发展趋势[J]. 杨叔子,吴波,李斌. 机械工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]多源多工序加工系统偏差流建模、诊断和控制系统研究[D]. 杜世昌.上海交通大学 2008
[2]薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D]. 胡创国.西北工业大学 2007
[3]铣削加工过程物理仿真及其在航空整体结构件加工变形预测中的应用研究[D]. 毕运波.浙江大学 2007
[4]航空多框整体结构件铣削变形机理与预测分析研究[D]. 郭魂.南京航空航天大学 2005
[5]铣削工艺系统瞬态力学模型和非线性动力学特性的研究[D]. 张智海.清华大学 2001
硕士论文
[1]薄壁件周铣加工过程中表面静态误差预测关键技术研究[D]. 万敏.西北工业大学 2005
本文编号：3559660
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