基于复合在机测量的双公差约束下负余量曲面的适应性加工

针对复杂舱体进气道曲面热成形铸造毛坯尺寸一致性差、轮廓度和壁厚成形精度低等问题,本文提出基于复合在机测量的双公差约束下负余量曲面适应性加工方法.首先搭建复合在机测量平台,为减少数据迟滞,开发同步数据采集系统,提出激光传感器位姿迭代标定方法并分析测量误差;随后在曲面轮廓测量数据指导下,通过精确法矢解算实现壁厚的高精度超声在机测量.面向负余量曲面加工,建立轮廓度公差和壁厚公差双重约束下的数学模型,以公差占用度、不均匀度以及一致度为优化目标,在不同权重参数下实现数据驱动的新曲面重建;随后,针对复杂舱体进气道曲面制定了复合在机测量与适应性加工策略,并进行有效性验证.结果表明,轮廓度测量最大正负误差分别为+0.0083和-0.0073 mm,壁厚测量误差均在0.03 mm以内,表明在机测量系统有效.此外,该舱体进气道曲面存在负余量为-0.0524 mm区域,适应性加工后轮廓度最大正偏差和最小负偏差分别为+0.0538和-0.3655 mm,壁厚偏差最大值和最小值分别为+0.16和-0.22 mm,满足公差要求(轮廓度:-0.5~+1 mm,壁厚:-0.4~+0.2 mm)且可实现全曲面高精高效适应性加工.