基于復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)控加工技術快速發(fā)展，針對復雜零件的高精度、智能化復合式數(shù)控加工設備成為大勢所趨，數(shù)控機床作為加工制造的基礎設備，其性能、數(shù)量對裝備制造業(yè)的重要性不言而喻。然而，我國數(shù)控機床的研究與應用相比國外還有很大差距，尤其針對復雜箱體類零件在線檢測技術方面的差距體現(xiàn)的尤為明顯。本文以自行研發(fā)的復合式鏜銑加工中心為平臺，研究針對復雜箱體類零件的數(shù)字找正技術，開發(fā)復雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)，為數(shù)控機床在線檢測技術的研究和復雜箱體類零件加工效率的提

2、高奠定了良好的基礎。本文以數(shù)控機床在線檢測技術發(fā)展為背景，針對提高復雜箱體類零件在復合式鏜銑加工中心上的找正效率，提出了利用數(shù)控機床在線檢測技術實現(xiàn)箱體零件的自動數(shù)字找正，構建了復雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)的軟硬件平臺，運用了解析幾何、數(shù)學建模和優(yōu)化技術等多種方法，對箱體零件數(shù)字找正的關鍵技術進行了深入研究。
　　本研究主要內容包括：⑴通過分析比較國內外在線檢測系統(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、密智能復合式鏜銑加工中心的復雜箱體類零件加工，提出了復雜箱體類零件數(shù)字找正系統(tǒng)的設計要求和關鍵技術，制定了開發(fā)數(shù)字找正系統(tǒng)的詳細方案。⑵在分析自行開發(fā)的復合式鏜銑加工中心的結構特點和相關參數(shù)的基礎上，提出了一種適用于復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)式測頭的測量原理，結合加工中心數(shù)控系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)工作原理，構建了數(shù)字找正系統(tǒng)的硬件平臺。⑶以復雜箱體類零件的原點和側面加工為對象，運用解析幾何分析法，研究了原點和側面加工

4、的找正方法。建立了箱體類零件原點和側面加工的坐標系，通過對零件特征點的選取、測量，分別提出了針對原點和側面加工找正的算法。⑷針對箱體類零件加工中最關鍵的孔系加工，采用數(shù)學建模和優(yōu)化技術，提出了一種適用于孔系加工找正的優(yōu)化設計方法。結合了孔系加工的特點，建立單孔和孔系加工的數(shù)學模型，利用內點懲罰函數(shù)法進行優(yōu)化設計，確定箱體類零件孔系加工的最佳路徑，并自動生成鏜孔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)的誤差補償技術