高性能复杂曲面零件测量-再设计-数字加工一体化加工方法

高性能要求复杂曲面零件的精密加工,不但要保证一定的几何精度,更要满足其性能指标。此类零件性能与几何、物理等参量密切相关,因此最终精确尺寸和形状受几何、物理、性能等多源约束的影响,加工难度大,迫切需要按零件性能要求进行加工的新方法。从分析零件特征入手,将该类高性能要求复杂曲面零件称为多源约束面形再设计类复杂曲面零件。研究零件性能与多源约束的耦合关联模型,针对零件性能与多源约束的显式关联关系或隐式关联关系,建立几何量修正补偿性能偏差的补调机制,综合应用活动标架和曲面相伴理论,建立测量面、加工基准面、加工目标曲面的关联模型,最终提出保证零件性能要求的面形再设计原理与方法。在此基础上,提出多源约束面形再设计类复杂曲面零件'测量-再设计-数字加工'一体化加工策略,构建相应的技术体系,为实现该类零件的精密加工提供了一种新的理论与方法。

复杂曲面的测量加工一体化

能源、动力、国防和航空航天等领域的高端装备性能要求高、需求迫切,与此同时也涌现出一大批加工难度大、性能要求苛刻的复杂曲面零件.这些零件往往具有尺寸大、精度高、材料难加工等特点,且多具有透波、传热和密封等性能要求,测量加工一体化技术是实现该类零件高质高效加工的有效途径.本文介绍了复杂曲面测量加工一体化技术的基本内涵和应用方向,围绕数字化寻位、机床加工参数反调修正、面形直接修正加工和面形再设计类零件加工,评述了其有关测量、数据处理、加工基本模型和关键工艺技术方面的研究进展,并展望了测量加工一体化技术在将来可能的应用领域、研究的关键问题和发展方向.