一、基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析（论文文献综述）
罗康[1]（2021）在《基于NURBS的弧面分度凸轮双向廓面构造研究》文中研究表明伴随着现代机械行业的各种机械设备的发展,对弧面凸轮机构的各种性能,例如转速、精度等要求不断在提升。对于高速与重载情况下,弧面分度凸轮有如下优势:精度高、动力学性能优越、稳定性好等。跟随着实际工业应用的发展脚步,对于弧面分度凸轮在曲线设计、轮廓面的构造、高效建模开发和制造加工等方面有了更高的要求。本文重点以凸轮NURBS曲线的阶数与控制点的优化、NURBS曲线特性值综合性能评定、弧面凸轮轮廓双向曲线簇及其曲面设计和曲线自适应间距的构造、基于VS与NX结合的二次开发对弧面凸轮机构参数化建模和弧面凸轮多轴数控加工等5个方面对提高弧面分度凸轮性能做了研究。第一、从构建凸轮最基本的凸轮曲线开始研究,结合已有的33条曲线,对应用比较多的简谐梯形组合曲线里面的修正正弦、修正梯形和多项式曲线的优缺点进行了对比分析,绘制出曲线特性值图和总结出适用的工况。为进一步提高凸轮曲线的运动性能,在非均匀有理B样条理论基础上,构造出适用于凸轮机构的NURBS曲线并得出其表达式,利用其局部可调性,对节点矢量采用等距节点法取相应的值,设置边界约束并通过运动控制方程求解其运动控制点。第二、将多条凸轮曲线进行最大特性值对比分析,存在其中某条曲线相较另一条曲线速度变小、加速度变大和跃度可能变小或变大变化不一致的情况,无法判断哪一条凸轮曲线更加优良。迫切需要一种通过单一综合性能来评判凸轮曲线优良的方法,为此提出综合性能评估来评判凸轮曲线5个最大特性值的单一综合性能。基于模糊数学建立判断矩阵,提出层次分析法来决定凸轮曲线最大特性值的权重。求出特征向量和特征值后进行一致性的检验,即可求出综合性能指数,该方法解决了以往无法评估凸轮曲线综合性能的难题。优化了3～13次标准双停留NURBS凸轮曲线,提出综合性能评估法确定了性能最优次数的NURBS凸轮曲线。在确定NURBS凸轮曲线最优阶数的条件下,通过对一组控制点进行重复迭代继续优化了6～16个控制点下7次标准双停留NURBS凸轮曲线,提出综合性能评估法确定性能最优控制点的NURBS凸轮曲线。将结果和修正正弦凸轮曲线来比较,得出性能良好的7次NURBS优化Ⅱ凸轮曲线。第三、通过单向曲线簇构面的方式仅能控制一个方向曲面生成的精度,而另一个方向曲面的精度无法保证。急需要一种能够构造双向曲线簇的方式来提升轮廓面精度,提出通过双向曲线簇构造轮廓面因为可以控制两个方向曲面生成的精度,故生成轮廓面精度更高。通过导入表达式后由表达式控制曲线相关数据,再以“规律曲线”命令依次生成轮廓面上的u和v双向曲线簇,u向曲线为滚子与凸轮某个共轭点的轨迹,某时刻滚子与凸轮接触共轭曲线组成v向曲线。曲线之间间距固定存在曲率大的地方曲线过少生成轮廓面精度偏低,而曲率小的地方曲线过多造成计算量过大。迫切需要一种能够根据曲线曲率大小来自适应确定曲线之间间距的方法。提出了自适应曲线间距,基于弦高法通过u（v）向曲线上的曲率来自适应的确定v（u）向曲线簇的跨距,提升了构造曲线簇效率和减少了计算量。对生成的凸脊与凸轮基体进行合并,即可构建弧面凸轮的三维模型。对不同构面方式进行了对比分析,并针对已有的弧面凸轮模型进行模态分析。第四、针对弧面凸轮建模复杂、曲面轮廓构造难度大和建模效率低下等问题,结合NX可以进行二次开发的特性,基于VC++环境独立搭建了弧面分度凸轮软件。该软件采用VS和NX共同开发,采用块样式编辑器搭建用户界面,采用组的概念来设计不同模块,简化了界面而且降低了开发的难度。在NX里面完成界面搭建后,通过自定义封装函数来实现界面选择和枚举功能及简化代码的编写。设置好参数后能快速、高效的生成弧面凸轮机构三维模型,缩短了开发弧面凸轮机构的周期,并很大程度上减少重复劳动和提升了效率。第五、弧面凸轮的轮廓面曲面相对其他零部件更为复杂,也提升了加工的难度,采用非等价加工的自由曲面法对弧面凸轮进行加工。基于NX内置的加工模块来对弧面凸轮的加工进行模拟,对夹具和机床与毛坯的装夹进行了仿真,并作了相应前处理与后处理,采用NX-CAM模块里面的可变轴轮廓铣来加工轮廓面,在加工过程中可变轴轮廓铣刀具轴线方向可变化,可以适应弧面凸轮复杂的曲面加工。基于圆环刀和球头刀驱动曲面加工的方式来生成加工轨迹,接着搭建了Heidenhain的后处理器来生成编程代码,自由曲面法对弧面凸轮实际过程中加工有重要意义。
陈宝玉[2]（2019）在《整体叶轮五轴加工仿真及切削参数优化研究》文中进行了进一步梳理整体叶轮的几何形状结构比较复杂,应用的范围比较广,其材料不仅难加工,而且加工时容易发生变形,尺寸精度方面的要求比较高。如何实现整体叶轮加工的高精度、高效率以及高质量,始终是制造领域面临的亟需解决的技术难题。由此,论文重点从后置处理、数控加工仿真及切削参数优化等方面对整体叶轮五轴数控加工的相关技术进行探讨与研究。主要工作内容如下:在分析整体叶轮的几何特征、技术要求和加工工艺难点的基础上,对叶轮的数控加工工艺进行了规划,并基于UG对其进行了数控编程,生成了刀具轨迹;针对实际加工使用的双转台五轴数控机床JK30的结构形式,给出了具体的后置处理算法,重点探讨了基于UG/Post Builder的JK30型五轴数控机床后置处理的构建过程,并运用创建的后置处理文件将刀位文件转化为数控机床可以识别的NC代码;基于VERICUT环境对生成的NC代码进行了仿真加工验证并在系统中对叶轮零件进行了加工质量检查,在虚拟环境下验证了所创建的后置处理文件的正确性;研究了整体叶轮切削参数优化的方法,通过建立切削参数优化数学模型对切削参数优化原理进行了理论性研究,利用计算机辅助制造优化切削参数的方法,来设定约束条件中切削参数,实现了对叶轮数控加工程序的优化,进而使加工效率得到了提升。利用优化后的程序在JK30五轴数控机床上加工了整体叶轮,分别使用表面粗糙度仪和三坐标测量机对叶轮加工质量进行了检测,对课题的理论研究部分进行了验证。结果表明,针对JK30型机床所构建的后置处理能够满足叶轮的加工要求,进一步验证了后置处理文件创建的正确性,同时也验证了切削参数优化方法的可行性。
韩杰龙[3]（2019）在《基于测量的薄壁舱体零件加工余量适应性分配研究》文中进行了进一步梳理航天飞行器舱体作为承载和连接各个功能件的关键零件,其制造精度对飞行器的性能有着重要的影响。随着航天事业的不断发展,对飞行器轻量化的要求日益迫切,舱体零件广泛采用整体薄壁结构。目前飞行器的舱体主要由“铸造/焊接+精密数控加工”组合工艺加工而成。因在铸造过程中经历热循环,薄壁舱体零件毛坯外形、壁厚尺寸一致性差而且加工余量分布不均匀,传统数控加工技术存在加工时间长且加工效率低的问题。本文针对个性化舱体毛坯加工要求,研究了舱体零件加工余量的适应性分配技术,开展了三维数字化测量、模型配准、余量分配以及快速数控编程等关键技术的研究。论文的主要完成了以下工作:（1）基于薄壁舱体结构特征及其毛坯尺寸状态,研究了舱体外形三维数字化测量技术,建立了复杂曲面外形在机测量系统和舱体薄壁厚度的在机超声测量系统,并分别针对外形和壁厚测量制定了测量方案,确保高效精确地获取舱体毛坯数据。（2）基于实际测量数据,提出了适应薄壁舱体结构特征的模型配准思路,研究了基于PCA的快速粗略配准算法和基于单位四元数的ICP精确配准算法,给出了先粗略配准后精确配准的配准方法,提高了配准的效率和精度,为后续约束配准提供了良好的位置姿态。（3）基于测量数据与理论CAD模型的配准结果,分析了毛坯加工余量分布情况,分析了薄壁舱体毛坯的三种状态,并针对余量的分布情况研究了轮廓度和壁厚双重约束下的余量优化方法。（4）根据个性化薄壁舱体的编程要求,提出了基于模板刀位点整体变换的快速数控编程解决思路,研究了模板刀位点的生成与提取方法,给出了刀轴法矢的计算方法,并基于刀轴法矢施加刀具偏置生成了最终的加工刀轨。最后开展了薄壁舱体进气道的加工验证试验,分析了试验件的加工精度,验证了本文的余量分配技术的正确性。
高婷[4]（2019）在《非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究》文中研究指明与传统的连杆机构和凸轮机构相比,非圆齿轮具有传动平稳、结构紧凑、易于实现动平衡等优点,可根据实际运动需求进行设计,以实现变传动比,精确高效地完成非线性传动,在仪器仪表、轻工纺织、液压马达、农用机械、造纸印刷等领域均有广泛应用。随着计算机技术、数控加工技术以及CAD/CAM技术的发展,非圆齿轮设计和制造中的难题有了较好的解决方法,此外工程实际中对非线性传动机构的需求不断增多,这些因素都为非圆齿轮提供了广泛的研究与应用前景。目前,国内外关于非圆齿轮几何精度测量方面（形状误差的检测、工艺误差的分析等）的研究较少,非圆齿轮的测量技术和检测仪器尚处于研究初期。没有完整的精度评价体系,没有有效的偏差测量方法,没有专用的齿轮检测设备,是非圆齿轮精度测量研究的现状,想要非圆齿轮得到更好的应用与推广,就必须解决这些问题。本课题的来源是国家自然科学基金项目“高阶多段变性椭圆拟合自由节曲线的非圆齿轮制造及适应性设计研究”（编号:51275147）。结合项目中的研究内容与研究工作,本文对非圆齿轮的加工理论、精度评价和偏差测量等相关问题进行了全面而系统的研究,主要研究工作如下:（1）根据非圆齿轮的齿廓形成原理,建立非圆齿轮加工的数学模型与运动模型。分析非圆齿轮滚齿加工原理,分别建立直齿、斜齿非圆柱齿轮的滚齿加工数学模型,建立相应的运动模型并进行动态仿真。分析非圆齿轮插齿加工原理,分别建立直齿、斜齿非圆柱齿轮、非圆锥齿轮的插齿加工数学模型,建立相应的运动模型并进行动态仿真。结合电子齿轮箱技术,将运动模型应用于齿轮加工机床,实现非圆齿轮的数控加工。（2）提出获取高精度非圆齿轮齿廓的方法,并分析齿廓特性。利用共轭曲面理论建立非圆齿轮齿廓数学模型。提出通过虚拟加工与样条插值来快速获取高精度非圆齿轮齿廓曲线的方法:根据非圆齿轮滚齿、插齿加工数学模型,对非圆齿轮进行虚拟加工,获取非圆齿轮三维模型,提取三维模型的齿廓点,利用样条插值方法获取齿廓曲线,通过截断误差分析插值精度。求解非圆齿轮的基曲线,在此基础上分析非圆齿轮齿廓的渐开线特性。（3）确定非圆齿轮偏差项目,建立精度评价体系,拟定精度评价标准。在分析非圆齿轮加工误差成因的基础上,确定非圆齿轮的偏差项。分别建立非圆齿轮二维、三维精度评价体系,提出精度评价与误差求解的方法。拟定非圆齿轮精度评价标准,进行基本参数设定、公差组划分、精度等级划分等。（4）根据分析所得的非圆齿轮齿廓特性,提出非圆齿轮偏差测量方法。定义初始转角偏差,并提出测量初始转角偏差的方法。总结非圆齿轮综合偏差测量方法,设计单面啮合、双面啮合测量模型,在此基础上建立全啮合测量模型。分析非圆齿轮单项偏差的传统测量方法的可行性,分别提出可行的齿廓、齿向、齿距偏差测量方法。（5）针对非圆齿轮偏差测量中的测量路径规划、测头半径补偿、不确定度分析等关键问题,分别提出实现方法,并进行实验验证。对提取的齿廓点进行密化处理与法向偏置处理,获得测头的测量路径。分析一维测头、三维测头的工作原理,给出相应的半径补偿方法。在现有平台上对测量方法的可行性进行验证。总结测量不确定度的评定与分类,提出非圆齿轮综合偏差与单项偏差的测量不确定度求解方法。
王曦照[5]（2018）在《大型复杂曲面激光精密制作功能性结构的关键技术研究》文中进行了进一步梳理复杂曲面零部件已经成为航空航天、能源动力、汽车电子等行业中最复杂而又最常用的核心构件。随着现代工业的高速发展,常常需要在该类型零部件表面加工功能性结构来使零部件获得光学、力学、电磁学或仿生生物学等特殊性能。一般零部件的总体尺寸（米量级）与所需加工的功能性结构尺寸（微米量级）相比有106倍的差别,属于典型的跨尺寸制造。通常这种加工需求所针对的基体材料,既包括硬质材料表面如模具钢、硬质合金等,也包括软质材料如环氧树脂、塑料以及复合材料如覆铜板和柔性板等。多年来,人们采用高精度数控铣削方法、曲面掩膜化学腐蚀方法等来实现对复杂曲面表面功能性结构的加工制造,虽然取得了一定的成效,但是在制造精度、效率和质量方面与最终用户的使用要求还相差甚远,无法满足实际工程需求。本文在大量前期研究工作的基础上,创造性地提出了投影式激光振镜扫描刻蚀（Laser Projective Ablation Galvanometer Scanning,简称LPAGS）制作复杂曲面零部件表面功能性结构的新原理、新方法,并围绕LPAGS加工的装备原理、理论基础、工艺流程、误差来源分析及补偿、质量控制及工艺优化、工业应用等方面展开了相关的技术研究,主要的研究成果如下:建立并完善了LPAGS加工技术的理论体系。LPAGS加工技术的理论依据主要有:1、平行投影变换原理:基于平行投影变换原理,复杂曲面表面的三维功能性结构图形能够真实、合理地转化成二维平面上投影加工图形;2、光路的可逆性原理:激光光束只需按照由投影加工图形生成的扫描加工轨迹,正向投影作用于复杂曲面表面,即可完成对复杂曲面功能性结构的制作;3、激光焦深特性原理。在激光的焦深变化范围,激光光斑大小、能量分布基本保持不变,因此只要工件表面的起伏变化量小于焦深,则在相同的加工参数下,加工质量和精度也基本保持不变。基于LPAGS加工技术的理论体系,设计了LPAGS加工的工艺流程,主要包括:（1）复杂曲面零部件的三维建模;（2）曲面表面功能性结构的建模;（3）曲面的分区规划;（4）扫描加工轨迹的生成;（5）曲面的投影刻蚀加工。基于等弧长投影原理的功能性结构建模保证了复杂曲面表面结构图形的合理性和真实性。首次提出了复杂曲面的分片、分块和分层加工的技术路线,并建立了多重判别下的曲面分片、分块和分层准则,以此来作为在复杂曲面获得高精度和高质量以及高效率LPAGS加工的必要条件。曲面分片准则为:曲面分片内任意一点的激光入射角应当小于加工精度要求的最大激光入射角度θ1;曲面分块准则是:曲面分块范围不能超过振镜的有效扫描范围Sz;复杂曲面分层准则为:曲面分片内任意两层层间距?h不大于聚焦激光的焦深范围DOF。采用基于K-means聚类和曲面法矢方向锥的二叉空间划分算法被用来完成对复杂曲面的分片处理,采用Cohen-Sutherland裁剪算法来对复杂曲面的分块、分层处理。基于多体系统误差建模理论,建立了“5+3”轴LPAGS数控装备的几何误差模型,并在几何误差模型的基础上建立了数控装备误差敏感度分析模型。通过计算和分析误差敏感度系数,识别出了影响装备空间误差Ev的关键性几何误差项。根据对数控装备误差敏感度的分析结果,采用实时检测的方式来调整了数控装备的装配精度。利用双线性插值的校正算法减小因振镜扫描畸变产生的精度误差,校正后加工扫场范围为40×40 mm的方框,尺寸精度可达±10μm。采用基于射影变换的校正算法对因光路误差导致的菱形和梯形误差进行了补偿。采用田口法来探索了LPAGS加工参数对加工精度和质量的影响,其中激光功率和激光入射角是影响LPAGS加工结果的两个重要参数,在“5+3”轴LPAGS数控装备上进行了LPAGS加工关键技术的验证,成功地将该技术运用到实际大型零件复杂曲面加工应用生产中,实现了雷达罩频率选择表面和手机天线的功能性结构精密制造。
林宏斌[6]（2017）在《加工轮廓误差的逆向自适应补偿算法研究》文中研究表明对于高速发展的制造业,急需研究一些能够满足在低成本的前提下制造出高精度产品的方法,而误差补偿技术具有成本低、快速提升机床精度的特点,因而得到了广泛关注。传统的误差补偿方法主要采用激光干涉仪对数控机床的几何误差进行检测并补偿,然而该方法无法补偿机床在加工过程中产生的误差,而利用插补器进行误差补偿又会受到机床访问权限的限制。针对该问题,研究者提出了基于离散模型的自适应补偿算法,并将误差补偿到模型上的每个顶点。但是,该算法选择离散模型作为算法基础,因而无法满足模型的连续性,极易导致工件表面光洁度变差。基于此,本文提出了基于连续模型的加工轮廓误差逆向自适应补偿算法,为在不提高制造成本的前提下提升机床加工精度奠定了基础,具有重要的理论意义及工程应用价值。依据NURBS基函数约束优化的补偿思想,采用NURBS基函数中的权重作为变量值,并将实际加工误差通过约束优化的方法反馈至NUBRS基函数,最后将滤波基函数与NURBS全局插值算法进行结合,逆向得到补偿后的模型轮廓。相较于传统的基于大量点云数据的离散模型逆向重建算法,该方法的最大优势是只需少量测点即可获得精度较高的补偿效果,并大幅降低了补偿算法的计算成本,耗时从286.29s缩短至25.68s。此外,该算法还可实现在保证G2级连续条件下的局部微小量高精度补偿。依据三坐标测量机测得的基准工件的实际轮廓,利用本文所提出的逆向重构算法得到了离线补偿后的曲面轮廓。通过理论计算与实验结果的比较,验证了该算法的正确性和有效性。相较于未补偿基准工件的曲面轮廓,本文提出的基于连续模型的加工轮廓误差逆向自适应补偿算法使曲面轮廓的绝对误差均值降低了52.15%,轮廓度误差降低54.47%,误差标准差降低48.91%。
文亮[7]（2016）在《镍基高温合金整体叶轮高效铣削工艺研究》文中指出微型涡喷发动机以其体积小、重量轻、低成本、高推力比等诸多优点,被广泛运用于巡航导弹、无人机等先进战略装备中,是小型航空装备的重要动力来源,其直径一般在350 mm以内,广泛采用了整体叶轮结构。目前小型整体叶轮多采用铸造工艺进行批量生产,然而在面临极高的使用性能要求或新型号试制时,铸造工艺难以胜任,数控铣削工艺则成为其关键研制手段。小型整体叶轮结构复杂,其叶型为变截面扭曲叶片,叶片长厚比大,流道上宽下窄,加工过程中极易发生过切和干涉,且其材料为镍基高温合金,加工过程切削力大,切削温度高,刀具磨损快,这给整体叶轮铣削工艺规划及切削参数的优化带来了极大的挑战。针对以上问题,本文以微型涡喷发动机镍基高温合金开式整体叶轮为研究对象,对其全流程数控铣削加工进行了以下研究工作:针对小型整体叶轮的结构特征,对其数控铣削工艺系统各要素包括机床,夹具,刀具和毛坯进行了设计和选用,给出了刀具、夹具及毛坯的几何信息。基于CAM软件,完成了整体叶轮全流程数控铣削刀具路径规划,采用二次开粗加工方案,既提高了加工效率,同时确保了铣削刀具的合理使用。基于CAD软件,完成了整体叶轮数控铣削工艺系统数字化建模,编制了机床动力学特性描述文件,并在CAM环境下,进行了整体叶轮全流程数控铣削虚拟加工仿真,确定了工艺系统设计、工艺流程规划及刀具路径的合理性。通过将三维铣削转换为斜角切削微元模型,建立了铣削过程瞬时切削力模型及切削温度经验模型,并采用有限元仿真软件对GH4169斜角切削过程进行仿真,从而对整体叶轮数控铣削切削力及切削温度进行预测。以加工效率为优化目标,对整体叶轮数控铣削粗加工进行基于切削力约束的动态参数优化,实现粗加工效率提升87%以上;以加工精度为优化目标,对整体叶轮数控铣削精加工进行基于切削力、热约束的动态参数优化,利用频谱分析确定了对刀具磨损及刀具颤振影响更大的因素,优化后叶片表面切削力分布明显改善,为叶片表面加工质量的提高提供了重要基础。通过铝合金叶轮数控铣削加工实验,对CAM编程过程中几何参数进行负反馈优化,解决了整体叶轮数控铣削加工过程中的过切、干涉等几何问题。进行了镍基高温合金整体叶轮全工艺流程铣削加工试验,得到了整体叶轮样件,并对叶片表面进行轮廓度误差及微观几何形状误差进行检测,结果表明叶片表面加工质量满足几何设计公差要求,由此完成了微型涡喷发动机镍基高温合金整体叶轮全流程铣削工艺应用。
赵东宏[8]（2016）在《薄壁曲面零件数字化制造优化技术研究》文中认为随着薄壁曲面零件的广泛应用,薄壁曲面零件的设计及加工已成为数字化设计和制造（CAD/CAM）开发与应用领域的热点。薄壁曲面零件形状复杂加工周期长,刚性差容易变形,变形补偿困难,装夹难度很大。薄壁曲面零件的数控加工是数字化制造领域的研究重点,本文就面向薄壁曲面零件的数控编程技术、数控加工工艺和曲面夹具进行了深入的研究。针对传统数控刀路轨迹不连续、或刀路轨迹连续但尖角转接过多等严重制约高速加工切削性能的瓶颈问题,本文提出了面向高速加工的复合型螺旋刀轨生成方法。以高速加工必须的切削稳定性为目标,将复杂自由曲面细分为“平坦曲面”、“顶部平面-陡峭面”、“顶部平坦曲面-陡峭面”和“复合型陡峭曲面”等几大类型,根据各自不同的形状特点和工艺特点,分别开发不同结构的复合型螺旋刀轨,可以满足各种复杂形状自由曲面高速加工的苛刻要求,有效解决了高速加工中的切削颤振和振动,薄壁曲面零件的加工效率和加工精度有明显提高。针对曲面逆向构建过程中常见的扭曲现象,以构建变形补偿曲面为核心,将传统变形补偿技术、逆向工程技术和数控5轴CAM技术的最新成果有效结合起来,提出面向薄壁曲面变形补偿的“样条曲线拟合技术优化法”、“曲面重构技术优化法”和“基于曲面三维法向补偿的CAM编程法”,实现了曲面误差补偿和数控编程一体化,在曲面变形补偿精度和CAM编程效率方面都有较大的提高。针对薄壁曲面零件工装设计方面缺乏高效曲面自适应夹具的问题,研制了面向环形薄壁毛坯的多点式环形曲面自适应夹具以及面向薄壁曲面箱体零件的多点式曲面自适应真空夹具。多点式曲面自适应夹具综合了机械结构和液压结构的优点,与传统夹具相比接触点数量成倍增加,在结构上实现了多点浮动功能,形状适应性强装夹效率高,可以满足自动化生产线对自由曲面零件快速装夹的要求。有限元分析和实际使用效果表明自适应夹具能够满足自动化生产线对自由曲面快速装夹的要求。论文的研究结果为薄壁曲面零件高速切削技术、薄壁曲面三维变形补偿技术和多点式曲面自适应夹具的应用提供新的方法和工具。
徐新健[9]（2012）在《基于CAXA-ME的曲面加工技术的研究》文中认为曲面零件尤其是复杂曲面零件一直是机械制造中的典型难加工零件,如航空叶轮、翼型叶片、船用螺旋桨等,它们具有曲面造型复杂、材料切除率高、毛坯材料难加工、加工精度要求高等特点。随着CAD/CAM技术、虚拟加工技术的发展,复杂曲面零件的高效数控加工已经成为研究的热点问题。本文对复杂曲面加工技术进行了较深入的研究。主要内容如下：（1）研究了复杂曲面刀具路径规划技术、复杂曲面加工非线性理论分析及控制技术,并提出了五轴加工理想轨迹插补算法。（2）研究了三坐标曲面各种加工方法的加工效率、加工精度；研究刀具直径、刀具类型、行距、加工精度、Z向层高等参数对于加工效率、加工精度的影响。（3）研究五坐标曲面各种加工方法的特点,以叶轮为例,分析了叶轮加工工艺路径规划及加工。
刘杰梅[10]（2011）在《弧面凸轮廓面加工误差高效虚拟测量技术的研究》文中提出以弧面凸轮为核心件的传动机构具有精度高、承载扭矩大、结构紧凑、使用寿命长等特点,已在许多自动机械中广泛应用。目前国内外对弧面凸轮主要采用数控加工方法,很大程度上提高了弧面凸轮加工精度和加工效率。但国产弧面凸轮式传动机构产品的性能与国外同规格产品仍然存在较大差距,市场的占有率还很低。究其原因是弧面凸轮工作廓面为不可展螺旋曲面,其加工与检测对精密数控加工中心、三坐标测量机等昂贵仪器设备严重依赖,而国内弧面凸轮的制造与检测手段不健全,整体水平还很滞后,严重制约了国产弧面凸轮式传动机构产品的高精、高效开发和推广应用。如何降低对三坐标测量机的严重依赖性,实现弧面凸轮廓面加工误差高效、低成本测量是弧面凸轮式传动机构产品制造中的一项重要课题。因此,迫切亟待深入研究弧面凸轮廓面加工误差高效虚拟测量技术,以弥补目前三坐标测量复杂曲面的诸多不足。为此,本文利用虚拟测量原理、弧面凸轮空间啮合理论、UG及其开发工具、VC++等手段,探索弧面凸轮廓面加工误差的虚拟测量方法、模型,进行测量软件开发和实例应用,具体研究工作如下:1)综述了弧面凸轮数控加工工艺、数控加工误差测量以及虚拟测量技术的发展现状,分析了虚拟测量技术在弧面凸轮加工误差检测方面的发展趋势;根据弧面凸轮空间啮合理论,推导了弧面凸轮的理论廓面方程,奠定了后续研究基础。2)提出了基于虚拟测量原理的弧面凸轮加工误差虚拟测量方法,基于虚拟测量原理,以数控加工仿真模型为虚拟测量对象,利用弧面凸轮理论曲面方程规划虚拟测头的测量离散位置,通过几何干涉判断分析测头与被测加工曲面的空间几何位置关系,依据干涉程度求解加工误差。3)依据虚拟测量模型,利用UG平台及其二次开发工具和VC++开发了弧面凸轮加工误差虚拟测量软件,运用VERCUT仿真进行弧面凸轮虚拟测头测量轨迹验证,测量软件实现了与UG系统无缝集成,为弧面凸轮虚拟设计、制造与测量提供了CAD/CAM/CAT有效平台支撑。4)基于以上研究进行实例分析,分别对范成法和单侧面偏置法加工的弧面凸轮廓面加工误差进行虚拟测量,实例虚拟测量值与文献理论预报值完全吻合,表明提出的方法正确、建立的模型有效、开发的软件可信。综上,本文的研究为弧面凸轮廓面加工误差实现高效、低成本测量提供了有效解决方案,为拓展虚拟测量技术在复杂曲面加工中的应用示范奠定了理论基础。
二、基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析（论文提纲范文）
（1）基于NURBS的弧面分度凸轮双向廓面构造研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 弧面分度凸轮机构概述 |
| 1.2.1 凸轮机构形式的分类 |
| 1.2.2 弧面凸轮机构主要类别 |
| 1.2.3 弧面分度凸轮机构的工作特性 |
| 1.3 国内外凸轮机构研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 课题研究意义与主要研究内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 基于NURBS弧面凸轮曲线设计研究 |
| 2.1 凸轮运动规律曲线传递函数及特性值 |
| 2.1.1 凸轮机构运动传递函数 |
| 2.1.2 从动件运动规律的无因次化 |
| 2.1.3 凸轮曲线标准特性值 |
| 2.2 弧面凸轮常用运动规律曲线 |
| 2.2.1 常用简谐梯形组合凸轮曲线研究 |
| 2.2.2 多项式凸轮规律曲线研究 |
| 2.3 基于NURBS函数的凸轮曲线表达 |
| 2.3.1 NURBS曲线函数及其计算 |
| 2.3.2 B样条基函数求导 |
| 2.3.3 基于NURBS曲线表示凸轮曲线 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于单一综合性能的弧面凸轮曲线优化研究 |
| 3.1 特性值评估方法及指标体系标准 |
| 3.1.1 特性值评估方法 |
| 3.1.2 评估指标体系标准 |
| 3.2 凸轮曲线单一综合性能评估系统模型 |
| 3.2.1 模糊综合评估 |
| 3.2.2 特性值评估指标权重的确定 |
| 3.3 基于综合性能判定的NURBS凸轮曲线阶次优化 |
| 3.3.1 基于NURBS阶次的凸轮曲线的优化 |
| 3.3.2 基于单一综合性能判定的凸轮曲线阶数综合性能判定 |
| 3.4 基于单一综合性能判定的凸轮曲线控制点优化 |
| 3.4.1 凸轮曲线单目标及多目标优化 |
| 3.4.2 基于单一综合性能判定的凸轮曲线控制点优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自适应曲线间距的双向曲线簇的弧面凸轮构造研究 |
| 4.1 弧面凸轮工作廓面方程的建立 |
| 4.1.1 弧面凸轮曲面共轭基本条件 |
| 4.1.2 弧面分度凸轮相关运动与几何参数 |
| 4.1.3 弧面分度通用凸轮机构坐标系的建立 |
| 4.1.4 弧面分度凸轮廓面通用方程式求解 |
| 4.2 基于自适应间距弧面凸轮廓面双向曲线簇构造 |
| 4.2.1 通过规律曲线族构造轮廓面 |
| 4.2.2 凸轮转角和滚子位置角的求解 |
| 4.2.3 基于自适应间距的凸轮曲线跨距确定 |
| 4.2.4 弧面凸轮轮廓曲面双向曲线簇生成 |
| 4.3 弧面凸轮廓面构造与不同构造方法研究 |
| 4.3.1 弧面凸轮廓面构造研究 |
| 4.3.2 弧面凸轮廓面不同方法构造面对比分析 |
| 4.4 弧面分度凸轮机构三维模型的运动仿真及模态分析 |
| 4.4.1 弧面凸轮及从动盘模型 |
| 4.4.2 基于ADAMS弧面凸轮机构运动学研究 |
| 4.4.3 基于ANSYS的弧面凸轮机构的模态分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于NX与VS弧面分度凸轮二次开发 |
| 5.1 二次开发系统架构 |
| 5.1.1 二次开发主要工具 |
| 5.1.2 NX二次开发基本思路 |
| 5.1.3 弧面凸轮机构参数化设计 |
| 5.2 二次开发环境变量配置及界面设计 |
| 5.2.1 NX应用开发环境变量设置 |
| 5.2.2 NX用户菜单栏设置 |
| 5.2.3 NX界面对话框设定 |
| 5.3 基于VS程序功能实现 |
| 5.3.1 基于VC++基本运动参数组程序功能实现 |
| 5.3.2 基于VC++基本几何参数组程序功能实现 |
| 5.3.3 基于VC++弧面凸轮组程序功能实现 |
| 5.3.4 基于VC++从动盘组程序功能实现 |
| 5.4 弧面凸轮机构程序应用 |
| 5.4.1 弧面分度凸轮机构不同参数程序应用 |
| 5.4.2 弧面凸轮机构实际装配应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 弧面分度凸轮多轴非等价加工 |
| 6.1 弧面凸轮加工理论 |
| 6.1.1 等价加工理论 |
| 6.1.2 非等价加工理论 |
| 6.2 五轴加工数控机床配置 |
| 6.2.1 数控机床类别及其组成 |
| 6.2.2 实验室数控加工机床 |
| 6.3 基于NX的CAM环境弧面凸轮五轴数控非等价加工 |
| 6.3.1 弧面凸轮数控加工流程 |
| 6.3.2 基于NX弧面凸轮五轴非等价加工前处理 |
| 6.3.3 基于NX弧面凸轮五轴非等价加工后处理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 思考与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附件 |
（2）整体叶轮五轴加工仿真及切削参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 后置处理技术研究现状 |
| 1.2.2 数控加工仿真技术研究现状 |
| 1.2.3 整体叶轮数控加工切削参数优化研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 整体叶轮工艺规划及基于UG/CAM数控编程 |
| 2.1 整体叶轮几何结构分析 |
| 2.1.1 整体叶轮几何特征 |
| 2.1.2 整体叶轮工作原理及加工技术要求 |
| 2.1.3 整体叶轮五轴机床加工难点分析 |
| 2.2 整体叶轮数控加工工艺规划 |
| 2.2.1 毛坯选择 |
| 2.2.2 刀具选择 |
| 2.2.3 加工阶段划分 |
| 2.2.4 切削参数确定 |
| 2.3 基于UG整体叶轮数控编程 |
| 2.3.1 步长计算 |
| 2.3.2 行距计算 |
| 2.3.3 刀轴矢量控制 |
| 2.3.4 刀具轨迹生成 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于JK30机床整体叶轮数控加工后置处理研究 |
| 3.1 后置处理概述 |
| 3.1.1 后置处理作用及任务 |
| 3.1.2 后置处理方法选择 |
| 3.2 JK30型五轴数控机床后置处理算法 |
| 3.2.1 五轴数控机床结构形式分析 |
| 3.2.2 JK30机床后置处理算法 |
| 3.3 基于UG/PostBuilder JK30机床后置构建 |
| 3.3.1 UG/PostBuilder后置处理介绍 |
| 3.3.2 JK30机床后置处理器构建 |
| 3.3.3 叶轮数控程序生成 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于VERICUT整体叶轮数控加工仿真 |
| 4.1 数控仿真软件VERICUT概述 |
| 4.1.1 数控加工仿真技术 |
| 4.1.2 VERICUT简介 |
| 4.2 整体叶轮数控加工仿真 |
| 4.2.1 机床运动学模型构建 |
| 4.2.2 控制系统文件添加 |
| 4.2.3 机床刀具库创建 |
| 4.2.4 机床设定 |
| 4.2.5 数控程序加载 |
| 4.3 仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 整体叶轮切削参数优化及加工实验 |
| 5.1 整体叶轮切削参数优化数学模型建立 |
| 5.1.1 切削参数优化目标函数建立 |
| 5.1.2 切削参数约束条件确定 |
| 5.1.3 叶轮切削参数优化数学模型建立 |
| 5.2 基于VERICUT切削参数优化 |
| 5.2.1 优化原理 |
| 5.2.2 两种优化方式 |
| 5.2.3 VERICUT优化仿真 |
| 5.2.4 优化结果分析 |
| 5.3 叶轮加工实验验证 |
| 5.3.1 实验目的 |
| 5.3.2 实验条件 |
| 5.3.3 实验过程 |
| 5.3.4 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 攻读硕士学位期间参与项目 |
（3）基于测量的薄壁舱体零件加工余量适应性分配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 加工余量分配关键技术研究现状 |
| 1.2.1 三维数字化测量技术 |
| 1.2.2 三维点云的配准技术 |
| 1.2.3 余量分配技术 |
| 1.3 舱体加工余量适应性分配的研究构想 |
| 1.4 本文拟开展的主要研究工作 |
| 第二章 基于结构特征的舱体零件高效测量研究 |
| 2.1 薄壁舱体零件外形测量 |
| 2.1.1 双目视觉法测量 |
| 2.1.2 激光在机测量 |
| 2.1.3 探针在机测量 |
| 2.2 薄壁舱体零件壁厚测量 |
| 2.3 在机测量的软件模块开发 |
| 2.3.1 UG二次开发常用工具 |
| 2.3.2 软件模块界面的开发及功能的集成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 薄壁舱体零件加工余量适应性分配研究 |
| 3.1 CAD模型配准的基本思路 |
| 3.2 测量数据与CAD模型的快速精确配准 |
| 3.2.1 基于PCA算法的粗略配准 |
| 3.2.2 基于ICP算法的精确配准 |
| 3.3 外形轮廓度与壁厚双重约束配准数学模型 |
| 3.3.1 施加约束的必要性 |
| 3.3.2 基本约束配准数学模型的建立 |
| 3.4 约束配准数学模型的求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 薄壁舱体零件快速数控加工编程研究 |
| 4.1 快速数控编程的基本思路 |
| 4.2 数控加工理论刀位点的生成 |
| 4.3 坐标系修正 |
| 4.3.1 修改工件坐标系 |
| 4.3.2 修改模型坐标系 |
| 4.4 理论刀位点的整体变换 |
| 4.4.1 刀位点的刀轴法矢的计算 |
| 4.4.2 刀位点的整体变换 |
| 4.5 加工试验验证 |
| 4.5.1 加工要求及试验条件 |
| 4.5.2 试验结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文 |
（4）非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 非圆齿轮的分类、加工及应用 |
| 1.3.1 非圆齿轮的分类 |
| 1.3.2 非圆齿轮的加工 |
| 1.3.3 非圆齿轮的应用 |
| 1.4 国内外研究概况 |
| 1.4.1 非圆齿轮设计制造的国内外研究概况 |
| 1.4.2 齿轮精度评价标准的国内外研究概况 |
| 1.4.3 齿轮检测技术的国内外研究概况 |
| 1.5 研究目的 |
| 1.6 课题来源与主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 非圆齿轮展成加工理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非圆齿轮齿廓形成原理 |
| 2.2.1 直齿非圆齿轮齿廓形成原理 |
| 2.2.2 斜齿非圆齿轮齿廓形成原理 |
| 2.2.3 非圆锥齿轮齿廓形成原理 |
| 2.3 非圆齿轮滚齿加工数学模型 |
| 2.3.1 非圆齿轮滚齿加工原理 |
| 2.3.2 非圆齿轮滚齿加工数学模型 |
| 2.4 非圆齿轮滚齿加工运动模型 |
| 2.4.1 非圆齿轮滚齿加工运动模型的建立 |
| 2.4.2 非圆齿轮滚齿加工动态仿真验证 |
| 2.5 非圆齿轮插齿加工数学模型 |
| 2.5.1 非圆齿轮插齿加工原理 |
| 2.5.2 非圆齿轮插齿加工数学模型 |
| 2.6 非圆齿轮插齿加工运动模型 |
| 2.6.1 非圆齿轮插齿加工运动模型的建立 |
| 2.6.2 非圆齿轮插齿加工动态仿真验证 |
| 2.7 非圆齿轮展成加工理论在齿轮加工机床上的应用 |
| 2.7.1 柔性电子齿轮箱技术 |
| 2.7.2 非圆齿轮专用夹具设计 |
| 2.7.3 非圆齿轮滚齿加工 |
| 2.7.4 非圆齿轮插齿加工 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 非圆齿轮齿廓求解与特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 共轭曲面理论建立非圆齿轮齿廓数学模型 |
| 3.2.1 共轭曲面理论 |
| 3.2.2 非圆齿轮齿廓数学模型的建立 |
| 3.3 CAM快速获取非圆齿轮齿廓点 |
| 3.3.1 非圆齿轮CAM系统的开发 |
| 3.3.2 非圆齿轮理论模型的获取 |
| 3.3.3 非圆齿轮齿廓点提取插件的开发 |
| 3.3.4 理论齿廓点的选择与提取 |
| 3.4 样条插值法求解非圆齿轮齿廓 |
| 3.4.1 三次样条插值法求解非圆齿轮齿廓 |
| 3.4.2 NURBS插值法求解非圆齿轮齿廓 |
| 3.5 非圆齿轮齿廓渐开线特性分析 |
| 3.5.1 非圆齿轮基曲线求解与分析 |
| 3.5.2 齿廓渐开线特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 非圆齿轮精度评价体系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非圆齿轮偏差项的确定 |
| 4.2.1 非圆齿轮的加工误差 |
| 4.2.2 综合偏差项目的确定 |
| 4.2.3 单项偏差项目的确定 |
| 4.3 非圆齿轮精度评价体系的建立 |
| 4.3.1 建立二维精度评价体系 |
| 4.3.2 建立三维精度评价体系 |
| 4.4 非圆齿轮精度评价标准的拟定 |
| 4.4.1 基本参数的设定 |
| 4.4.2 公差组的划分 |
| 4.4.3 等级精度的划分与相关计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 非圆齿轮偏差测量方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 初始转角偏差测量方法 |
| 5.2.1 初始转角偏差的定义 |
| 5.2.2 初始转角偏差的测量 |
| 5.3 综合偏差测量方法 |
| 5.3.1 单面啮合测量 |
| 5.3.2 双面啮合测量 |
| 5.3.3 全啮合测量 |
| 5.4 单项偏差测量方法 |
| 5.4.1 齿廓偏差测量 |
| 5.4.2 齿向偏差测量 |
| 5.4.3 齿距偏差测量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 偏差测量的技术实现与实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 测量路径规划 |
| 6.2.1 齿廓点的密化 |
| 6.2.2 齿廓切线与法线的求解 |
| 6.2.3 齿廓点的法向偏置 |
| 6.3 测头半径补偿 |
| 6.3.1 测头的选择与分析 |
| 6.3.2 一维测头的半径补偿 |
| 6.3.3 三维测头的半径补偿 |
| 6.4 偏差测量方法的实验验证 |
| 6.4.1 JS3 齿轮双啮仪 |
| 6.4.2 双面啮合测量实验验证 |
| 6.4.3 JE32 齿轮测量中心 |
| 6.4.4 单项偏差测量实验验证 |
| 6.5 测量不确定度分析 |
| 6.5.1 测量不确定度的评定 |
| 6.5.2 测量不确定度的分类 |
| 6.5.3 综合偏差测量不确定度 |
| 6.5.4 单项偏差测量不确定度 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后期展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）大型复杂曲面激光精密制作功能性结构的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 复杂曲面表面零部件功能性结构加工的研究现状 |
| 1.3 激光刻蚀加工技术的研究现状 |
| 1.4 复杂曲面表面功能性结构的激光刻蚀加工 |
| 1.5 课题来源、研究内容和主要创新点 |
| 2 LPAGS加工技术理论依据和工艺流程 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 LPAGS加工技术的理论依据 |
| 2.3 LPAGS加工工艺流程 |
| 2.4 “5+3”轴LPAGS数控装备 |
| 2.5 LPAGS加工技术的工艺特点分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复杂曲面LPAGS加工的分区准则和算法研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 复杂曲面的分区准则建立 |
| 3.3 复杂曲面的几何特性分析 |
| 3.4 复杂曲面的分区规划 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 LPAGS加工技术的误差来源与控制方法分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 复杂曲面LPAGS加工的原理误差与控制 |
| 4.3 LPAGS数控装备的误差与控制 |
| 4.4 加工工艺误差与控制 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 LPAGS数控装备几何误差模型建立的理论基础 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 运动部件的几何误差 |
| 5.3 多体系统误差分析与建模的运动学基础理论 |
| 5.4 数控机床空间误差的通用模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 LPAGS数控装备几何误差模型建立及关键性误差识别 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 LPAGS数控装备的空间误差建模 |
| 6.3 LPAGS数控装备关键误差项的识别 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 LPAGS加工技术的误差补偿与精度质量控制 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 LPAGS加工技术的误差补偿 |
| 7.3 LPAGS加工技术的工艺质量控制研究 |
| 7.4 LPAGS加工技术的应用 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 攻读博士学位期间撰写的论文和获得的专利 |
（6）加工轮廓误差的逆向自适应补偿算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 机床误差测量方法 |
| 1.2.2 误差补偿算法研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 传统离散模型加工轮廓误差补偿方法 |
| 2.1 离散模型概述 |
| 2.2 测量点云数据处理 |
| 2.3 离散模型误差补偿 |
| 2.3.1 算法概述 |
| 2.3.2 生成位移矢量 |
| 2.3.3 消除配准误差 |
| 2.3.4 离散模型补偿算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于连续模型的轮廓曲线建模 |
| 3.1 连续模型的正向建模 |
| 3.1.1 B样条基函数 |
| 3.1.2 B样条正向建模 |
| 3.1.3 NURBS正向建模 |
| 3.2 连续模型的逆向建模 |
| 3.2.1 全局插值逆向建模 |
| 3.2.2 全局逼近逆向建模 |
| 3.3 连续轮廓模型与IGS文件转换 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于连续模型的加工轮廓误差逆向自适应补偿算法 |
| 4.1 逆向自适应补偿算法的框架 |
| 4.2 系统误差前馈系数矩阵求解算法 |
| 4.2.1 单目标点约束的系数矩阵求解算法 |
| 4.2.2 多目标点约束的系数矩阵求解算法 |
| 4.2.3 特殊情况讨论 |
| 4.3 连续模型轮廓逆向补偿 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 逆向自适应补偿算法实验验证 |
| 5.1 测量设备与测量流程 |
| 5.1.1 三维扫描仪概述及测量流程 |
| 5.1.2 CMM测量原理及测量流程 |
| 5.2 传统离散模型算法实验研究 |
| 5.3 本文算法实验验证 |
| 5.4 两种补偿算法对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）镍基高温合金整体叶轮高效铣削工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 整体叶轮加工技术概述 |
| 1.3 整体叶轮数控铣削加工研究现状 |
| 1.4 镍基高温合金铣削加工研究现状 |
| 1.4.2 镍基高温合金切削特性研究现状 |
| 1.4.3 镍基高温合金切削物理仿真研究现状 |
| 1.5 镍基高温合金整体叶轮数控铣削加工主要问题 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 整体叶轮全流程铣削加工工艺规划 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整体叶轮数控铣削工艺分析 |
| 2.2.1 几何结构特征分析 |
| 2.2.2 铣削加工工艺难点 |
| 2.3 工艺系统设计及工艺流程规划 |
| 2.3.1 加工工艺基准选择 |
| 2.3.2 毛坯及夹具设计 |
| 2.3.3 加工工艺流程划分 |
| 2.3.4 加工刀具设计及机床选用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 整体叶轮全流程刀具路径规划及虚拟加工过程仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全工艺流程刀具路径规划 |
| 3.2.1 刀具路径规划一般流程 |
| 3.2.2 刀具路径CAM编程 |
| 3.3 虚拟加工过程仿真 |
| 3.3.1 工艺系统数字化建模 |
| 3.3.2 铣削过程仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于切削物理模型的数控铣削参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维铣削力热建模 |
| 4.2.1 斜角切削模型 |
| 4.2.2 斜角切削模型坐标变换 |
| 4.2.3 铣削力建模 |
| 4.2.4 铣削温度建模 |
| 4.3 铣削过程力热有限元仿真 |
| 4.3.1 材料本构模型 |
| 4.3.2 材料断裂模型 |
| 4.3.3 切屑分离准则 |
| 4.3.4 有限元仿真几何建模 |
| 4.3.5 有限元仿真结果 |
| 4.4 数控铣削参数优化 |
| 4.4.1 铣削参数优化环境建立 |
| 4.4.2 粗加工铣削参数优化 |
| 4.4.3 精加工铣削参数优化 |
| 4.5 本章小结结 |
| 第五章 整体叶轮铣削加工工艺应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数控铣削刀具路径调试 |
| 5.2.1 叶片加工刀具路径调试 |
| 5.2.2 各工步刀具路径调试 |
| 5.3 整体叶轮数控铣削加工试验 |
| 5.3.1 数控铣削试验环境 |
| 5.3.2 铣削工艺过程 |
| 5.4 加工精度检测 |
| 5.4.1 轮廓度检测 |
| 5.4.2 表面粗糙度检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 机床动力学描述文件 |
| 附录 叶片检测报告 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读硕士学位期间已公开或申请的专利 |
| 致谢 |
（8）薄壁曲面零件数字化制造优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 曲面零件的分类和加工特点 |
| 1.3 薄壁曲面零件数控加工国内外应用与研究现状 |
| 1.3.1 薄壁曲面高速加工技术应用与研究现状 |
| 1.3.2 薄壁曲面高速加工数控编程技术应用与研究现状 |
| 1.3.3 薄壁曲面变形补偿技术应用与研究现状 |
| 1.3.4 薄壁曲面零件夹具应用与研究现状 |
| 1.4 薄壁曲面零件数控加工存在的问题及对策 |
| 1.4.1 薄壁曲面高速加工数控编程技术存在的问题及对策 |
| 1.4.2 薄壁曲面变形补偿技术存在的问题及对策 |
| 1.4.3 薄壁曲面夹具存在的问题及对策 |
| 1.5 本课题的组织结构 |
| 第2章 面向薄壁平坦曲面的高速加工切削刀轨的研究 |
| 2.1 不连续刀轨切削力的分析 |
| 2.1.1 不连续刀轨对进给系统的影响 |
| 2.1.2 不连续刀轨对切削过程的影响 |
| 2.2 边界线性扩展螺旋刀轨 |
| 2.3 通用型复合曲线螺旋刀轨 |
| 2.3.1 复合曲线的构建 |
| 2.3.2 复合曲线3轴螺旋切削刀轨 |
| 2.3.3 复合曲线5轴螺旋切削刀轨 |
| 2.3.4 复合曲线螺旋切削刀轨精度的控制 |
| 2.3.5 复合曲线螺旋刀轨加工实例 |
| 2.4 面向大面积平坦曲面的多螺旋线切削法 |
| 2.4.1 多螺旋线切削法主螺旋线的构建 |
| 2.4.2 多螺旋线Z轴投影3轴加工 |
| 2.4.3 多螺旋线切削实例验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 面向薄壁陡峭曲面的高速切削刀轨的研究 |
| 3.1 陡峭曲面简易型螺旋切削刀轨 |
| 3.2“顶部平面－陡峭曲面”复合螺旋刀轨 |
| 3.2.1“顶部平面－陡峭曲面”复合螺旋刀轨的特点 |
| 3.2.2 外陡峭面复合螺旋刀轨的生成 |
| 3.2.3 内陡峭面复合螺旋刀轨的生成 |
| 3.2.4 复合式螺旋刀轨法矢变化幅度验算 |
| 3.3“顶部平坦面－陡峭面”复合螺旋刀轨 |
| 3.3.1“顶部平坦面－陡峭面”等高切削刀轨 |
| 3.3.2 曲面驱动螺旋切削刀轨 |
| 3.3.3“顶部平坦面－陡峭面”复合螺旋刀轨 |
| 3.4 复合型陡峭曲面的高速刀轨 |
| 3.4.1 复合型外陡峭面的等高切削刀轨 |
| 3.4.2 曲面重构的外陡峭面螺旋刀轨 |
| 3.4.3 双段式外陡峭面螺旋刀轨 |
| 3.4.4 复合型内陡峭面的传统切削刀轨 |
| 3.4.5 复合型内陡峭面螺旋刀轨 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 曲面变形补偿数控技术的研究 |
| 4.1 样条曲线拟合技术优化法 |
| 4.1.1 目前常用的曲线拟合法 |
| 4.1.2 多段圆弧式光顺曲线拟合法 |
| 4.1.3 桥接曲线光顺技术 |
| 4.2 曲面重构技术优化法 |
| 4.2.1 变形关键点的确定和提取 |
| 4.2.2 变形补偿曲面的构建 |
| 4.3 曲面变形补偿技术的数控应用 |
| 4.3.1 复杂曲面零件变形补偿技术的验证 |
| 4.3.2 箱体类曲面零件变形补偿的数控应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 薄壁曲面零件自适应夹具的研究 |
| 5.1 多点式环形曲面自适应夹具 |
| 5.1.1 多点式环形曲面自适应夹具的结构 |
| 5.1.2 浮动夹具的有限元分析与对比 |
| 5.2 多点式曲面自适应真空夹具 |
| 5.2.1 万向接触单元 |
| 5.2.2 液压推进及卸压单元 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要的研究工作和成果 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 今后研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的相关论文及科研项目 |
（9）基于CAXA-ME的曲面加工技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 曲面加工技术概述 |
| 1.2 CAM技术 |
| 1.3 虚拟数控技术 |
| 1.4 课题研究目的及研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 复杂曲面刀具路径规划技术研究 |
| 2.1 刀具路径规划 |
| 2.1.1 刀位数据及刀位计算 |
| 2.1.2 刀位轨迹生成方法 |
| 2.1.3 步长计算 |
| 2.1.4 干涉碰撞的检测和处理 |
| 2.2 复杂曲面加工非线性误差分析 |
| 2.2.1 三坐标曲面数控加工的非线性误差 |
| 2.2.2 五坐标曲面数控加工的非线性误差 |
| 2.2.3 非线性误差控制 |
| 2.3 五轴加工理想轨迹插补算法 |
| 2.3.1 刀具轨迹规划模块 |
| 2.3.2 坐标系转换模块 |
| 2.3.2.1 A-C双转台五轴联动数控机床运动学变换 |
| 2.3.2.2 A转台B摆头五轴联动数控机床运动学变换 |
| 2.3.2.3 A-B双摆头五轴联动数控机床运动学变换 |
| 2.3.3 中间指令点拟合模块 |
| 2.3.4 实时插补模块 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三坐标曲面数控加工技术 |
| 3.1 三坐标曲面加工方法 |
| 3.2 加工方法分析与实验 |
| 3.2.1 半球曲面的造型 |
| 3.2.2 加工方案的制定 |
| 3.2.3 加工方案的实施 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 多坐标曲面数控加工技术 |
| 4.1 多坐标曲面加工方法 |
| 4.2 整体叶轮加工 |
| 4.2.1 叶轮创建 |
| 4.2.2 整体叶轮数控加工工艺设计 |
| 4.2.3 CAXA-ME刀具轨迹生成方法 |
| 4.2.4 叶轮加工 |
| 4.2.5 叶轮刀具路径优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）弧面凸轮廓面加工误差高效虚拟测量技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 弧面凸轮数控加工工艺 |
| 1.2.2 弧面凸轮数控加工误差的测量 |
| 1.2.3 虚拟测量技术 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 研究的目标和主要内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 相关基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弧面凸轮的基本理论 |
| 2.2.1 弧面凸轮的工作原理 |
| 2.2.2 弧面凸轮工作廓面方程的推导 |
| 2.3 复杂曲面加工误差测量 |
| 2.3.1 复杂曲面测量简介 |
| 2.3.2 曲面测量方法与原理 |
| 2.4 虚拟测量基本理论 |
| 2.4.1 虚拟测量技术的概念 |
| 2.4.2 虚拟测量技术的原理和实施步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弧面凸轮廓面加工误差虚拟测量方法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弧面凸轮廓面加工误差虚拟测量方法建立 |
| 3.2.1 虚拟测量模块的组成 |
| 3.2.2 虚拟测量模块的测量原理 |
| 3.2.3 虚拟测量的测量步骤 |
| 3.2.4 虚拟测量的测头半径补偿 |
| 3.3 弧面凸轮廓面加工误差计算方法 |
| 3.3.1 加工误差计算方法基本理论 |
| 3.3.2 加工误差计算方法原理 |
| 3.3.3 加工误差计算方法实例 |
| 3.4 弧面凸轮虚拟测量CAT 系统开发与CAD/CAM 集成 |
| 3.4.1 集成系统简介 |
| 3.4.2 UG 二次开发简介 |
| 3.4.3 弧面凸轮CAD/CAM/CAT 集成系统 |
| 3.4.4 基于UG&VERICUT 的虚拟测量过程仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 实例应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 基于范成法的弧面凸轮廓面加工误差虚拟测量 |
| 4.2.1 范成法加工误差分析 |
| 4.2.2 范成法加工误差虚拟测量模块设计 |
| 4.2.3 范成法加工误差虚拟测量实例分析 |
| 4.3 基于单侧面的弧面凸轮廓面加工误差虚拟测量 |
| 4.3.1 单侧面加工误差分析 |
| 4.3.2 单侧面加工误差虚拟测量模块设计 |
| 4.3.3 单侧面加工误差虚拟测量实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析（论文参考文献）
- [1]基于NURBS的弧面分度凸轮双向廓面构造研究[D]. 罗康. 江南大学, 2021(01)
- [2]整体叶轮五轴加工仿真及切削参数优化研究[D]. 陈宝玉. 西安科技大学, 2019(01)
- [3]基于测量的薄壁舱体零件加工余量适应性分配研究[D]. 韩杰龙. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [4]非圆齿轮精度评价与偏差测量方法研究[D]. 高婷. 合肥工业大学, 2019(01)
- [5]大型复杂曲面激光精密制作功能性结构的关键技术研究[D]. 王曦照. 华中科技大学, 2018(05)
- [6]加工轮廓误差的逆向自适应补偿算法研究[D]. 林宏斌. 西安理工大学, 2017(01)
- [7]镍基高温合金整体叶轮高效铣削工艺研究[D]. 文亮. 上海交通大学, 2016(03)
- [8]薄壁曲面零件数字化制造优化技术研究[D]. 赵东宏. 江苏大学, 2016(08)
- [9]基于CAXA-ME的曲面加工技术的研究[D]. 徐新健. 山东大学, 2012(06)
- [10]弧面凸轮廓面加工误差高效虚拟测量技术的研究[D]. 刘杰梅. 湘潭大学, 2011(04)