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丁大偉博士辯論通知布告

時候:2022-10-13來歷:電機學院點擊:213

辯論博士:丁大偉

指點教員:傅玉燦  傳授

論文標題題目:基于在機丈量的龐雜艙體布局順應性加工研討

 

辯論委員會:

主席:   傳授/博導  南京農業大學

委員:譚業發  傳授/博導  陸軍工程大學

曲寧松  傳授/博導  南京航空航天大學

  傳授/博導 南京航空航天大學

   傳授/博導  南京航空航天大學

丁文鋒  傳授/博導  南京航空航天大學

傅玉燦  傳授/博導  南京航空航天大學

 

秘書:張全利  副傳授  南京航空航天大學

時候: 202110160830

地點: 南航明故宮校區15號樓341集會室

 

學位論文簡介:

龐雜艙體布局首要由“熱成形+緊密數控切/磨削”組合工藝加工而成,其制作精度對新型空間飛翔器的機能有著首要影響。近凈成形的艙體布局具備較小的數控加工去除余量,可較著延長切/磨削加工時候;可是,易顯現形狀和地位未知的特性化狀況。為處理該龐雜薄壁布局件加工精度難以切確節制的困難,需及時切確獲得毛坯狀況信息并據此天生知足公役請求的順應性加工戰略。是以,高效緊密在機丈量手藝研討很是關頭。可是,今朝多傳感器在機丈量體系集成度不高致使及時性較低,且面向差別布局特點時丈量精度和效力不婚配致使利用規模受限。為此,本文以完成龐雜艙體布局進氣道曲面順應性加工為方針,展開在機丈量體系開辟與才能評定、激光在機丈量精度節制、精度束縛下丈量途徑計劃、和表面度和壁厚兩重束縛下曲面重修與加工等內容研討,以期處理特性化龐雜布局整機丈量加工難的題目。

論文完成的首要任務及獲得的功效以下:

1闡發了龐雜艙體布局特點并停止分類,基于LABVIEW平臺和UG平臺開辟了同步數據收羅體系與人機交互界面,提出了在機丈量體系迭代標定方式并闡發了丈量偏差和丈量不肯定度。功效標明,經屢次迭代標定后規范球心距可減小到4.7μm;針對臺階高度、孔徑和曲面表面度等參數,激光位移傳感器丈量偏差別離為+9.2μm-6μm30.7μm,而超高速表面掃描儀丈量偏差別離為-5μm-18μm52.5μm;另外前者丈量不肯定度小于后者。

2闡發了激光在機丈量體系多身分偏差來歷,成立了綜合偏差模子及其子模子,考證了模子的擬合精度,提出了激光在機丈量偏差彌補和精度節制戰略,完成了龐雜艙體布局特征的高精度丈量。功效標明,偏差首要包含激光三角法丈量道理性偏差、激光傳感器位姿標定溯源性偏差、機床地位精度體系性偏差和丈量情況身分預估性偏差等;基于Lambert模子提出偏差彌補方式使得粗、精彌補后最大偏差別離削減71.5%91.9%;基于Cook-Torrance模子提出精度節制戰略使得丈量偏差可節制在閾值內;并針對臺階高度、孔徑和曲面表面度停止了有用考證。

3基于丈量精度請求并在綜合偏差模子及擬合精度闡發的根本上提出了允差分派道理與完成方式,擬定了龐雜艙體布局全局丈量挨次及夾雜途徑計劃戰略,構成了精度束縛下的部分丈量途徑優化思緒。功效標明,全局計劃后丈量優化挨次下轉角總弧度減小且正反向丈量分歧性好;夾雜途徑盡能夠沿丈量精度高的標的目的計劃從而在效力差別不較著的前提下進步丈量精度;跟蹤掃描時激光位移傳感器正均勻偏差為+8.9μm,負均勻偏差為-9.9μm;超高速表面掃描儀正均勻偏差為+22.6μm,負均勻偏差為-24.5μm;精度束縛節制在3μm9μm時丈量域別離為2011個,且丈量效力晉升38.6%

4闡發了龐雜艙體布局毛坯進氣道曲面狀況,提出了表面度與壁厚兩重束縛下的加工余量分派方式,設想并加工龐雜艙體縮比布局件進氣道曲面用以考證在機丈量與順應性加工一體化體系的有用性。功效標明,激光在機丈量曲面表面度最大和最小偏差別離為+0.3768mm-0.0524mm;終究加工曲面檢測表面度最大正偏差和最小負偏差別離為+0.0538mm-0.3655mm,壁厚偏差最大值和最小值別離為+0.16mm-0.22mm,均知足表面度(-0.5+1mm)和壁厚(-0.4+0.2mm)公役請求。

 

首要立異點以下:

1開辟了集形狀和壁厚檢測于一體的同步在機丈量體系,處理了丈量數據與機床地位不婚配及遲滯等題目;提出了雙傳感器迭代標定方式并經由過程丈量偏差和不肯定度闡發完成了丈量體系才能的評定及展望,考證了龐雜艙體特點在機丈量的不變性和靠得住性。

2成立了激光在機丈量體系綜合偏差模子,說明了光能質心偏移引發波形失真的偏差構成機理,基于模子擬合精度闡發提出了偏差彌補方式和精度節制戰略,處理了艙體特點激光在機丈量精度缺乏等困難

3提出了允差分派的道理和完成方式,處理了面向機床布局的全局途徑計劃題目;設想了基于邊境前提節制的丈量域分別思緒及部分丈量途徑優化戰略,構建了激光在機丈量碰撞檢測模子,完成了精度束縛下盡能夠進步丈量效力的方針。

4提出了基于激光丈量點云散布的艙體壁厚在機高精度檢測方式,成立了表面度和壁厚兩重束縛下的非線性優化數學模子,提出了內形狀點對插值婚配的可行曲面重修方式,擬定了順應性加工戰略,處理了龐雜艙體進氣道曲面余量缺乏及欠切等題目。


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