贮箱封头绝热层数控仿形加工系统研制

摘要

目前我国运载火箭低温贮箱封头绝热泡沫塑料层的修整加工仍采用手工修型方式，但这已经不能满足现阶段运载火箭发射的需要，对于新型运载火箭的研制则更是一个瓶颈，因为无论从施工周期上，还是在产品质量上均不能满足新型号的研制需求。因此，研制一套贮箱封头绝热泡沫塑料层的数控仿形机床已势在必行。本文主要针对贮箱试验件开展数控仿形加工系统进行研制，这对1:1的运载火箭低温贮箱封头绝热泡沫塑料层的数控仿形加工设备的研制起着决定性的作用。
　　本文结合贮箱封头仿形加工系统的技术要求，提出了仿形加工工艺方案和工艺流程，对仿形加工系统进行总体方案设计，并对该仿形加工系统的基本组成进行原理方案设计。
　　针对机械系统中支撑旋转装置和三坐标移动装置进行详细的结构设计。在对对接环支撑结构设计的基础上，又对其进行有限元分析，以确保结构设计的强度及刚度性能要求。同时对旋转驱动系统的传动系统以及驱动装置的结构进行设计计算。
　　结合贮箱试验件，研究设计了贮箱封头数据采集方案和操作流程，以及数据采集的轨迹规划方法和采集数据的存储形式。利用LabVIEW开发平台，对数据预处理软件完成了开发，对各功能模块和操作界面进行详细的设计，并完成将处理后的数据存储为CAM软件接受的数据文件格式。利用Master CAM软件完成曲面重构、仿真加工和数控编程。
　　以贮箱试验件为例，按照本文确定的方案，进行数据采集、数据预处理、曲面造型、生成刀具轨迹、仿真加工及数控加工等试验，并将生成的数控程序输入三坐标移动装置进行实际加工试验，加工后封头表面光滑，没有明显刀痕，且满足等厚要求。由此表明研究的仿形加工系统方案正确，可以满足封头绝热层等厚加工要求，为实际贮箱的数控仿形加工奠定了技术基础。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1课题研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的主要内容

第2章 数控仿形加工系统总体方案设计

2.1技术要求

2.2数控仿形加工工艺方案

2.3数控仿形加工工艺流程

2.4数控仿形加工系统总体方案设计

2.5本章小结

第3章 机械系统设计

3.1支撑旋转装置设计

3.2三坐标移动装置设计

3.3本章小结

第4章 仿形加工系统软件设计

4.1系统软件总体设计

4.2数据采集软件设计

4.3数据预处理软件设计

4.4曲面模型重构及仿真加工

4.5本章小结

第5章 仿形加工试验验证

5.1试验件情况概述

5.2仿形加工试验验证

5.3 贮箱封头防碰撞传感检测装置设计与试验验证

5.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

个人简历