大深径比深孔内圆磨床测量监控技术
发布时间：2022-01-13 03:29
具有深孔薄壁结构的作动筒是飞机起落架的关键零件,这类筒类零件多采用超高强度钢等难加工材料制造,其内孔加工精度要求高,加工难度大。尤其是小孔径（<φ100mm）、大深径比（>10）、且具有多台阶面、圆弧面等复杂型腔的筒类零件内孔的精密加工难度更大,是航空制造企业面临的共性制造难题,已成为制约航空关键零件批量制造的瓶颈。实际加工中,为了达到所需要的加工精度,通常将磨削作为最后一道工序。目前,筒类零件深孔主要采用普通手动式深孔磨床或普通数控深孔磨床进行精密磨削加工,不仅加工精度和表面质量一致性差,加工效率低,废品率高,劳动强度大,而且现有的普通深孔磨床加工能力有限,难以满足直径<φ100 mm、深径比>10的深孔加工。存在的问题主要有:磨杆刚性差且磨削速度受限;加工过程中无法进行在位测量,加工后缺乏对加工质量的有效评价,个别特征如圆弧尺寸更是无法测量;缺乏必要的监控手段,砂轮磨削对刀尤其困难,磨削状态难以监控,主要依靠操作者的手感和听觉。本文针对上述大深径比薄壁零件的加工现状,重点解决磨床装备的结构设计、在位测量、在线监控等关键技术,并完成关键技术的集成,研制加工测量...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 深孔内圆磨床国内外研究现状
1.2.2 在位测量技术
1.2.3 声发射检测技术
1.3 课题主要研究内容
2 深孔内圆磨床总体方案设计
2.1 总体结构设计
2.2 机床主要运动单元
2.2.1 轴向及径向进给系统
2.2.2 砂轮电主轴及磨杆
2.3 电气控制系统设计
2.3.1 数控系统架构及选型
2.3.2 深孔内圆磨床电气设计
2.3.3 控制系统软件设计及开发
2.4 本章小结
3 在位测量系统设计
3.1 测量需求分析及硬件系统搭建
3.2 测量方案设计及测量关键技术
3.2.1 孔径测量原理及路径规划
3.2.2 深度测量原理及路径规划
3.2.3 圆弧测量原理及路径规划
3.2.4 同轴度测量与孔径测量的关系
3.2.5 测针位置校正
3.2.6 测量误差综合分析
3.3 测量系统软件开发
3.4 测量系统实验验证
3.5 本章小结
4 磨床监控系统设计及试验验证
4.1 磨床监控技术方案及系统组成
4.2 监控系统检测试验
4.2.1 对刀试验
4.2.2 对刀试验结果分析
4.2.3 监控系统应用与评价
4.3 本章小结
5 深孔内圆磨床加工试验
5.1 试验条件
5.2 磨削加工试验
5.3 试验结果分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨削加工过程声发射检测技术发展现状[J]. 朱建辉,师超钰,冯克明,宋运运. 工具技术. 2017(09)
[2]圆弧半径测量的最小二乘拟合法及其在机器视觉中的应用[J]. 郭玉昆,张祺. 工业控制计算机. 2016(01)
[3]磨削加工中砂轮对刀技术概述及声发射应用试验研究[J]. 冯克明,师超钰,朱建辉. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(05)
[4]非接触测量技术发展研究综述[J]. 罗胜彬,宋春华,韦兴平,李航. 机床与液压. 2013(23)
[5]基于声发射的磨削信号曲线处理[J]. 吴小玉. 数字技术与应用. 2013(06)
[6]光纤触发式测头及其性能测试研究[J]. 韩欣,林家春. 机电工程. 2012(07)
[7]数控加工在线测量技术应用探讨[J]. 隋少春,楚王伟,李卫东. 航空制造技术. 2010(22)
[8]SINUMERIK 840D sl完美胜任各种应用需求[J]. 徐光. 航空制造技术. 2010(19)
[9]浅谈飞机起落架外筒零件的数控加工[J]. 刘达有. 科技资讯. 2009(33)
[10]基于圆心约束最小二乘圆拟合的短圆弧测量[J]. 朱嘉,李醒飞,谭文斌,向红标,陈诚. 光学精密工程. 2009(10)
博士论文
[1]纳米三坐标测量机机械结构及接触式测头技术研究[D]. 王伟丽.合肥工业大学 2008
硕士论文
[1]基于声发射的磨加工在线监测系统关键技术研究[D]. 宋相征.郑州大学 2015
[2]基于FPGA的内圆直径自动测控系统[D]. 苏升.沈阳工业大学 2014
[3]内圆磨床精密主轴系统关键技术研究应用[D]. 于胜昔.河南工业大学 2013
[4]数控加工中心的控制系统改造与实现[D]. 宋旻昊.东北大学 2012
[5]大断面隧道施工过程荷载释放规律研究[D]. 赵岩.山东大学 2011
[6]在机检测系统检测精度分析与研究[D]. 吴伟.武汉理工大学 2011
[7]数控—测量一体化技术研究与系统开发[D]. 衣振国.大连理工大学 2010
[8]面向高效精密磨削的声发射机制及其在线监测系统的研究[D]. 吴天宇.天津大学 2010
[9]智能内圆磨床测量控制仪[D]. 周晓章.沈阳工业大学 2009
[10]天线罩精密修磨机床关键技术研究[D]. 冷波.大连理工大学 2008
本文编号：3585978
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 深孔内圆磨床国内外研究现状
1.2.2 在位测量技术
1.2.3 声发射检测技术
1.3 课题主要研究内容
2 深孔内圆磨床总体方案设计
2.1 总体结构设计
2.2 机床主要运动单元
2.2.1 轴向及径向进给系统
2.2.2 砂轮电主轴及磨杆
2.3 电气控制系统设计
2.3.1 数控系统架构及选型
2.3.2 深孔内圆磨床电气设计
2.3.3 控制系统软件设计及开发
2.4 本章小结
3 在位测量系统设计
3.1 测量需求分析及硬件系统搭建
3.2 测量方案设计及测量关键技术
3.2.1 孔径测量原理及路径规划
3.2.2 深度测量原理及路径规划
3.2.3 圆弧测量原理及路径规划
3.2.4 同轴度测量与孔径测量的关系
3.2.5 测针位置校正
3.2.6 测量误差综合分析
3.3 测量系统软件开发
3.4 测量系统实验验证
3.5 本章小结
4 磨床监控系统设计及试验验证
4.1 磨床监控技术方案及系统组成
4.2 监控系统检测试验
4.2.1 对刀试验
4.2.2 对刀试验结果分析
4.2.3 监控系统应用与评价
4.3 本章小结
5 深孔内圆磨床加工试验
5.1 试验条件
5.2 磨削加工试验
5.3 试验结果分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨削加工过程声发射检测技术发展现状[J]. 朱建辉,师超钰,冯克明,宋运运. 工具技术. 2017(09)
[2]圆弧半径测量的最小二乘拟合法及其在机器视觉中的应用[J]. 郭玉昆,张祺. 工业控制计算机. 2016(01)
[3]磨削加工中砂轮对刀技术概述及声发射应用试验研究[J]. 冯克明,师超钰,朱建辉. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(05)
[4]非接触测量技术发展研究综述[J]. 罗胜彬,宋春华,韦兴平,李航. 机床与液压. 2013(23)
[5]基于声发射的磨削信号曲线处理[J]. 吴小玉. 数字技术与应用. 2013(06)
[6]光纤触发式测头及其性能测试研究[J]. 韩欣,林家春. 机电工程. 2012(07)
[7]数控加工在线测量技术应用探讨[J]. 隋少春,楚王伟,李卫东. 航空制造技术. 2010(22)
[8]SINUMERIK 840D sl完美胜任各种应用需求[J]. 徐光. 航空制造技术. 2010(19)
[9]浅谈飞机起落架外筒零件的数控加工[J]. 刘达有. 科技资讯. 2009(33)
[10]基于圆心约束最小二乘圆拟合的短圆弧测量[J]. 朱嘉,李醒飞,谭文斌,向红标,陈诚. 光学精密工程. 2009(10)
博士论文
[1]纳米三坐标测量机机械结构及接触式测头技术研究[D]. 王伟丽.合肥工业大学 2008
硕士论文
[1]基于声发射的磨加工在线监测系统关键技术研究[D]. 宋相征.郑州大学 2015
[2]基于FPGA的内圆直径自动测控系统[D]. 苏升.沈阳工业大学 2014
[3]内圆磨床精密主轴系统关键技术研究应用[D]. 于胜昔.河南工业大学 2013
[4]数控加工中心的控制系统改造与实现[D]. 宋旻昊.东北大学 2012
[5]大断面隧道施工过程荷载释放规律研究[D]. 赵岩.山东大学 2011
[6]在机检测系统检测精度分析与研究[D]. 吴伟.武汉理工大学 2011
[7]数控—测量一体化技术研究与系统开发[D]. 衣振国.大连理工大学 2010
[8]面向高效精密磨削的声发射机制及其在线监测系统的研究[D]. 吴天宇.天津大学 2010
[9]智能内圆磨床测量控制仪[D]. 周晓章.沈阳工业大学 2009
[10]天线罩精密修磨机床关键技术研究[D]. 冷波.大连理工大学 2008
本文编号：3585978
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