基于双三次B样条插值的薄壁件加工误差补偿方法

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1、RESEARCH学术论文基于双三次B样条插值的薄壁件加工误差补偿方法宰陈飞。陈冰，陈思，杨青龙(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安710072)【摘要】以薄壁件加工过程为研究对象，针对薄壁件加工的误差预测、补偿问题，提出一种基于双三次B样条插值的薄壁件加工误差补偿方法。在获得薄壁件历史加工数据的基础上，运用插值理论建立误差模型，得到误差分布规律，考虑切削力与弹性变形之间的迭代影响建立误差补偿方法。该方法综合考虑了弹性变形、热误差、几何误差等多种误差源，通过数值分析方法建立误差模型，避免以往薄壁件误差建模中误差源分析不全

2、、解析困难的弊端，最终以薄板工件为例，通过实验验证，应用该误差补偿方法可有效提高薄壁件的加工精度。关键词：薄壁件；加工误差；双三次B样条；误差模型；误差补偿MachiningErrorCompensationMethodforThin-WalledPartsMachiningProcessBasedonBicubicB—SplineInterpolationCHENFei，CHENBing，CHENSi，YANGQinglong(KeyLaboratoryofContemporaryDesignandIntegratedManufactur

3、ingTechnology,MinistryofEducation，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072，China)【ABSTRACTlAmachiningerrorcompensationmethodforthin—walledpartsmachiningprocessbasedonbicubicB-splineinterpolationisproposedtosolvetheproblemofmachiningerrorpredictionandcompensation．Ont

4、hebasisofacquiredhistoricalmachiningdataoftheparts。errormodelisbuiltwithinterpolationtheorytouncovertheerrordistributionander．forcompensationmethodisestablishedtakingtheiterationprocessofmachiningloadandelasticdeformationintoconsid-eration．Thismethodcomprehensivelyconsider

5、edplentykindsoferrorsourcessuchaselasticdeformation，thermalerrorandgeometricerror,thentheerrormodelisbuiltnumericallytoavoidinsufficienterrorsourcesanddifficultiesinsolution．Toverifythecompensationmethod，experimentalplanisexecutedonathin—walledpart．Theresultsprovedthatthee

6、rrorcompensationmethodgiveniseffectiveinimprovingmachiningaccuracy．Keywords：Thin··walledparts；Machiningerror；BicubicB·-spline；Errormodel；ErrorcompensationDOI：10．16080q．issnl671．833x．2016．04．063国防、运载、能源等行业中的重大装备大多采用薄壁结构以减轻重量、提高结构强度和性能。这些薄壁件壁薄、精度要求高、弱刚度、易变形，最终加工精度受到弹性变形、热误差、

7、几何误差等多种误差源的影响，如何采取有效措施预测、补偿加工误差，提高薄壁产品加工精度是亟待解决的问题。针对薄壁件加工误差预测和控制问题，国内外学者从误差建模、有限元仿真、数值分析等方面进行了大量研究。误差建模方面，KLINE川建立了三边夹紧固定，一边自由边界条件下的矩形薄板的铣削变形模型，模型中未考虑刀具与工件变形的耦合效应。TANGf21基于弹性+基金项目：西安市科技计划项目CXYl313和CXYl338(5)。力学小变形理论建立了薄壁件铣削加工过程中弹性让刀变形的理论模型。HABIBI(31采用力学模型进行刀具变形和工件几何误差的预测。

8、万敏等H1采用力学方法建立薄壁件周铣的切削力模型，预测刀具和工件变形，并采用线性规划方法找到合适的加工参数补偿加工误差。陈蔚芳陋1研究航空环状薄壁件加工过程中受力变形产生的回弹误