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螺旋桨数字化抛光加工中的在机测量关键技术
| 论文题名： | 螺旋桨数字化抛光加工中的在机测量关键技术 |
| 关键词： | 船用螺旋桨;抛光工艺;数控加工;在机测量 |
| 摘要： | 船用螺旋桨作为大型船舶的关键性零部件，其加工精度对于大型船舶的推进效率、空泡产生等都具有重要的影响。然而，由于大型船舶的船用螺旋桨一般均具有尺寸较大、桨叶型面复杂等特点，加工十分困难。目前采用的加工方法为多轴数控机床进行铣削，铣削粗加工后再经工人手工打磨、模板测量并反复抛光等方法，工作环境恶劣、加工效率低下，加工效果依赖于工人的经验与技术，难以保证桨叶的加工质量，同时还会对材料造成巨大浪费。 本文针对螺旋桨工件的测量-抛光一体化加工设备的开发，在分析螺旋桨工件几何特征的基础上，研究了一种基于回转截面线法的桨叶类工件型面快速扫描方法;扫描得到的点云数据类型，易于对其进行等弦高差法去噪精简、曲线拟合及离散等数据预处理操作。 提出了一种基于改进粒子群优化算法的改进ICP配准算法，针对扫描得到的叶片形貌三维点数数据，该方法可以有效对其进行配准，能够得到配准后扫描数据与原始数据间的旋转平移参数，降低了传统配准算法对于初始相对位置的较高要求;计算并得到各个加工点处的加工余量。 研究了数控系统上位机的开发方法，并且在基于西门子提供的HMI-Environment环境下，应用Visual C++6.0创建DLL动态链接库，结合与Visual B之间的混合编程，完成对数据测量及处理等功能界面的二次开发，嵌入机床数控系统中，实现数据的在机测量及在机处理。 在五轴龙门数控机床实验平台上，对螺旋桨工件进行了基于回转截面线法的型面数据采集实验，对采集数据使用了等弦高差法进行了数据去噪精简，使用了多项式拟合法对数据进行拟合并离散出加工点，对其进行了配准并得到了各加工点处的加工余量，并对螺旋桨工件进行了磨抛加工;实验验证了测量方法、数据处理方法及二次开发系统的适用性。 |
| 作者： | 冀志超 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 王永青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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