大型构件机加工的预检技术研究

• 作 者: 赵建华
• 机 构: 同济大学
• 出 处: 同济大学机械工程学院 同济大学
• 发表日期: 2008年期

大型构件体积大、质量重,其预制毛坯件的精度很难得到保证,如果在不知道毛坯件是否满足加工要求的情况下,贸然将其拖入加工车间进行加工,一旦在加工过程中发现毛坯件的尺寸超差,将不得不进行返工补救,更有可能造成毛坯件报废和经济损失,甚至影响工程进展。本文以某大型构件为研究对象,对其机加工之前的毛坯预制情况进行预检研究,求解毛坯件的加工余量和孔位偏差,同时将预检结果应用到机加工中,对构件的加工模型进行修正和优化,求解最佳的加工模型。　　
第一部分为测量与建模。根据大型构件的结构特征,以其上所有特征点的大地坐标为基础,建立毛坯理论模型,然后在车间外对毛坯件进行测量,建立预检坐标系下的毛坯测量模型。　　
第二部分为定位拟合与误差计算。运用基于最小二乘原理的模式搜索法对理论模型和测量模型进行定位拟合,使其满足所有实测点与其对应理论点的距离平方和为最小,计算得到理论模型和测量模型之间的坐标误差,包括加工余量和孔位偏差。　　
第三部分为误差均化。对拟合以后的理论模型继续进行小范围平移优化,以使坐标误差中的最大孔位偏差达到最小。对优化后的理论模型重新计算对应的坐标误差,将孔位偏差超过规定值的特征点标记为奇异点。　　
第四部分为加工模型求解。机加工中为了提高加工效率只选取若干特征点进行测量与定位拟合,由此计算得到的加工模型精度相对较差。为了获得具有更高精度的加工模型,将预检中得到的修正矩阵和优化参数应用到机加工中,以求得接近于预检中的拟合精度的最佳加工模型。　　
第五部分为结论与展望。对计算过程中的一些结果进行了简要分析并对进一步工作的方向进行了简要讨论。