基于復(fù)合式鏜銑加工中心箱體零件數(shù)字找正方法研究.pdf

1、隨著數(shù)控加工技術(shù)快速發(fā)展，針對(duì)復(fù)雜零件的高精度、智能化復(fù)合式數(shù)控加工設(shè)備成為大勢(shì)所趨，數(shù)控機(jī)床作為加工制造的基礎(chǔ)設(shè)備，其性能、數(shù)量對(duì)裝備制造業(yè)的重要性不言而喻。然而，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的研究與應(yīng)用相比國(guó)外還有很大差距，尤其針對(duì)復(fù)雜箱體類零件在線檢測(cè)技術(shù)方面的差距體現(xiàn)的尤為明顯。本文以自行研發(fā)的復(fù)合式鏜銑加工中心為平臺(tái)，研究針對(duì)復(fù)雜箱體類零件的數(shù)字找正技術(shù)，開(kāi)發(fā)復(fù)雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)，為數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)技術(shù)的研究和復(fù)雜箱體類零件加工效率的提

2、高奠定了良好的基礎(chǔ)。本文以數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)技術(shù)發(fā)展為背景，針對(duì)提高復(fù)雜箱體類零件在復(fù)合式鏜銑加工中心上的找正效率，提出了利用數(shù)控機(jī)床在線檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)箱體零件的自動(dòng)數(shù)字找正，構(gòu)建了復(fù)雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，運(yùn)用了解析幾何、數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化技術(shù)等多種方法，對(duì)箱體零件數(shù)字找正的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)分析比較國(guó)內(nèi)外在線檢測(cè)系統(tǒng)以及數(shù)字找正方法的研究現(xiàn)狀，確定了本課題研究的數(shù)字找正系統(tǒng)主要用于精

3、密智能復(fù)合式鏜銑加工中心的復(fù)雜箱體類零件加工，提出了復(fù)雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和關(guān)鍵技術(shù)，制定了開(kāi)發(fā)數(shù)字找正系統(tǒng)的詳細(xì)方案。⑵在分析自行開(kāi)發(fā)的復(fù)合式鏜銑加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種適用于復(fù)雜箱體類零件加工的數(shù)字找正系統(tǒng)的總體布局。根據(jù)觸發(fā)式測(cè)頭的測(cè)量原理，結(jié)合加工中心數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理，構(gòu)建了數(shù)字找正系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。⑶以復(fù)雜箱體類零件的原點(diǎn)和側(cè)面加工為對(duì)象，運(yùn)用解析幾何分析法，研究了原點(diǎn)和側(cè)面加工

4、的找正方法。建立了箱體類零件原點(diǎn)和側(cè)面加工的坐標(biāo)系，通過(guò)對(duì)零件特征點(diǎn)的選取、測(cè)量，分別提出了針對(duì)原點(diǎn)和側(cè)面加工找正的算法。⑷針對(duì)箱體類零件加工中最關(guān)鍵的孔系加工，采用數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化技術(shù)，提出了一種適用于孔系加工找正的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)合了孔系加工的特點(diǎn)，建立單孔和孔系加工的數(shù)學(xué)模型，利用內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定箱體類零件孔系加工的最佳路徑，并自動(dòng)生成鏜孔NC代碼。⑸為了提高箱體類零件的找正精度，深入研究了數(shù)字找正系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償技術(shù)