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《大连理工大学》 2002年
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大型配对型面数字化制造技术的研究

王春  
【摘要】: 大型蜂窝共底构件是液体运载火箭末级推进剂箱的一个关键部件,它是由蜂窝夹芯复合材料和上、下薄铝合金蒙皮粘接固化而成的。为了保证蒙皮与蜂窝夹芯的高质量粘接,要求粘接固化前蒙皮与蜂窝夹芯表面的配合间隙小于0.2mm。由于上、下底蒙皮焊接成型过程中的变形使其内表面形状相对于理论椭球面具有较大的误差,采用常规的椭球面数控加工方法,或传统的按上底蒙皮内表面手工打磨、研合修配方法加工蜂窝夹芯表面无法保证配合精度要求。为了适应运载火箭型号发展的需要,研究新技术解决这一重大技术难题,已是实际急需的课题。 本文独创性地提出了综合运用曲面自动跟踪测量、离散数据采集、数学分析处理、数控与数字化加工等技术的大型配对型面的加工方案,解决了大型不规则回转型结构件配对加工的技术难题。 研究了蒙皮内表面的数字化采集技术,提出了采用三维扫描测头进行大型不规则回转面自动跟踪测量的控制算法及密集数据采集方法;研究了蜂窝夹芯表面的数字化加工技术,提出了以回转轴为基准的随动控制插补方法。 以圆矢量函数和回转运动群为工具讨论了曲面的误差变换,利用理论椭球面的误差曲面建立了实测曲面的数学模型,通过求解理论曲面的法线实现了实测曲面的等距计算和阴阳面数据转换。利用鞍点规划方法优化理论椭球面的位置,使实测曲面相对理论椭球面的最大法向误差达到最小,减少或消除了蒙皮内表面测量时由于定位的偏心或歪斜引起的系统误差,使误差均化,防止了配对加工蜂窝夹芯表面时少切或过切现象的发生。 运用模块化设计思想开发了基于PC的大型蜂窝共底构件数控、数字化测量加工系统。该控制系统的研制成功,大大提高了大型蜂窝共底构件的产品质量和加工效率。截至目前,已完成了十几件大型蜂窝共底构件的配对加工,产品合格率100%,生产周期由两周缩短到五天。生产实际证明本文所研究的大型配对型面的数字化制造技术的思想正确、技术合理,解决了我国航天制造领域一个亟待解决的技术难题。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TH164

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘琦;李丽娟;林雪竹;周娜;;飞行器数字化测量漂移检测及修正技术[J];计算机测量与控制;2013年01期
2 刘楚辉;柯映林;;飞机翼身对接装配中的接头测量与评价技术[J];浙江大学学报(工学版);2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘楚辉;飞机机身数字化对接装配中的翼身交点加工关键技术研究[D];浙江大学;2011年
2 刘海波;大型不规则薄壁零件测量—加工一体化制造方法与技术[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年
2 魏伟力;基于性能的复杂曲面零件面形再设计建模技术[D];大连理工大学;2010年
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4 杜长江;复杂曲面截面特征点云数据处理技术[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 郝大力;路面性能的评价与分析研究[D];长安大学;2000年
10 田荣;连续与非连续变形分析的有限覆盖无单元方法及其应用研究[D];大连理工大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈洋;在线式瓦斯监测系统[D];山东科技大学;2010年
2 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
3 刘强;基于ARM9的机器人远程控制系统研究[D];山东科技大学;2010年
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5 陈营利;增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 张吕;液体火箭发动机喷管螺旋槽数控加工技术[D];大连理工大学;2010年
7 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年
8 魏伟力;基于性能的复杂曲面零件面形再设计建模技术[D];大连理工大学;2010年
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10 邵斌磊;有限元在桥梁顶推施工及预应力分析中的应用[D];浙江大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王雪晶;吕卫强;;逆向工程中点云数据去噪算法的研究[J];兵工自动化;2007年10期
2 田竹友,简斌;逆向工程中数据的处理[J];北京机械工业学院学报;2004年02期
3 王飞,杨湘龙,冯允成;虚拟现实仿真技术及在飞机装配中的应用[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
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5 李海英;花向红;陈远;;三维激光点云扫描线曲率压缩算法研究[J];测绘信息与工程;2009年05期
6 尹相宝;花向红;刘金标;龚子桢;郝旦;;基于扫描数据线线间关系的曲率压缩新算法[J];城市勘测;2010年04期
7 廖常初;;PLC模拟量输入模块的选择与设置[J];电工技术;2003年09期
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9 卢杰持,杨金奎,穆连春;曲面的自动跟踪测量和密集数据采集[J];大连工学院学报;1986年01期
10 卢杰持,穆连春;数控仿形系统中的数字化技术[J];大连理工大学学报;1990年04期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 丁烨;铣削动力学—稳定性分析方法与应用[D];上海交通大学;2011年
2 沙智华;基于拟实体数控车削加工仿真研究[D];大连交通大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏伟力;基于性能的复杂曲面零件面形再设计建模技术[D];大连理工大学;2010年
2 谢金;自由曲面非接触式测量方法研究及系统研制[D];浙江大学;2003年
3 杨诚;基于测点数据的直接数控仿形加工算法研究[D];浙江大学;2004年
4 陈渊;基于PMAC的开放式轧辊磨床数控系统研究与开发[D];西安科技大学;2004年
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10 王恩珩;薄壁回转体廓形误差评定方法的研究[D];大连理工大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 张洪双;蒋君侠;柯映林;王青;;用于大部件调姿的数控定位器布局及行程优化[J];计算机集成制造系统;2013年11期
3 刘楚辉;鹿业波;;飞机数字化总装中的翼身接头位姿误差分析[J];航空精密制造技术;2014年01期
4 邓波;李树军;许元恒;郭鼓;;基于PMAC的运输机中外翼端面精加工设备设计[J];机械制造;2014年04期
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6 刘楚辉;;飞机翼身交点孔精加工中的机身位姿评估与优化[J];嘉兴学院学报;2014年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 葛红玉;数控机床装配可靠性建模及控制技术研究[D];重庆大学;2011年
2 吴菁;基于虚拟加工车削参数优化方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 倪春杰;数控车削模拟编程器的研究与开发[D];兰州理工大学;2006年
2 陈乐尧;数控车削加工的仿真建模与软件实现[D];国防科学技术大学;2005年
3 张艳;有腔毛坯虚拟铣削加工的关键技术研究[D];青岛大学;2007年
4 盛敏;车削数控程序切削参数优化的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
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6 韩春茂;薄壁壳体位置标识喷印系统开发[D];大连理工大学;2012年
7 杜长江;复杂曲面截面特征点云数据处理技术[D];大连理工大学;2012年
8 翁炳良;船用螺旋桨测量磨抛一体化装置控制系统研制[D];大连理工大学;2013年
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10 李相标;基于几何特征的加工余量优化及仿真研究[D];西南交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 卢杰持,杨金奎,穆连春;曲面的自动跟踪测量和密集数据采集[J];大连工学院学报;1986年01期
2 卢杰持,穆连春,李玉岩;计算机控制仿形铣系统[J];大连工学院学报;1988年01期
3 王启增;;现代工业测量中的三坐标测量系统[J];计量技术;1984年03期
4 朱世春,刘学平,刘光复;微机数控系统刀具半径补偿的矢量分析和处理[J];中国机械工程;1995年S1期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚敏;李天志;;测头断了怎样取下断螺丝[J];计量技术;1975年04期
2 陈明涛;;百分表测头的又一修理方法[J];计量技术;1977年05期
3 刘利剑,陈曹维,张新聚,范立新;测量宏程序编制方法的研究[J];制造技术与机床;2005年07期
4 刘保华;李兵;崔希君;蒋庄德;;一种多线结构光测头的误差补偿方法[J];西安交通大学学报;2007年01期
5 张梅;费业泰;盛立;;三坐标测量机高速测量下的动态综合误差分析[J];工具技术;2008年10期
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9 金月娥;;内径百分表测头的研磨[J];计量技术;1981年02期
10 张德福;;用特制测头测组合阀壳体内孔硬度值[J];航空材料;1983年04期
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9 李朝晖;叶宗顺;;面板挠度自动测量装置的研制及其应用[A];水电站梯级调度及自动控制技术研讨会论文集[C];2008年
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1 赵健;面向复合式测量的自感应AFM测头开发与系统研究[D];天津大学;2011年
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3 程文涛;关节式坐标测量机标定技术研究[D];合肥工业大学;2011年
4 杨越;近红外无创血糖测量[D];天津大学;2011年
5 程方;纳米三坐标测量机测控系统关键技术研究[D];合肥工业大学;2010年
6 张斌;精密工程中免形状测量的关键技术研究[D];北京工业大学;2012年
7 王婷;微靶装配在线监测系统关键技术研究[D];天津大学;2009年
8 夏瑞雪;影像在位测量关键技术研究[D];合肥工业大学;2012年
9 黄奎;多关节式坐标测量系统的关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
10 胡毅;关节式坐标测量机热变形误差建模及修正研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩欣;触发式光纤测头关键技术研究[D];北京工业大学;2012年
2 蔡春梅;基于微力测量原理的微纳米测头结构设计及特性研究[D];安徽理工大学;2013年
3 赵宇;曲面接触式测量测头预行程误差的研究[D];重庆理工大学;2013年
4 郑智伟;光栅式二维扫描测头的研制[D];北京工业大学;2012年
5 武志超;基于三维微触觉测头的纳米坐标测量系统[D];天津大学;2012年
6 魏晋鹏;基于PVDF测头的三维纳米测量与定位实验研究[D];合肥工业大学;2012年
7 林力;内径测量微型精密光学测头及其信号处理研究[D];天津大学;2010年
8 赵云飞;三坐标测量机测头半径三维智能补偿技术[D];中国计量学院;2012年
9 卢歆;三维微触觉测头校准装置的研究[D];中国计量学院;2012年
10 李坡;非接触式光学自由曲面原位测量方法的研究[D];天津大学;2012年
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