王成龙 贺永海 孙 杰 刘海波 王永青

设计·工艺

大型薄壁筒件数字减薄中的变形自适应补偿方法

王成龙贺永海孙 杰刘海波王永青

（1.大连理工大学机械工程学院，大连 116024；2.西安航天动力机械有限公司，西安 710025）

针对大型薄壁筒件剩余壁厚精准控制难题，研究了一种加工变形自适应补偿方法。综合考虑了整体变形和弹性让刀变形，基于尺寸关联对整体变形进行补偿，建立了虑及结构变形的刀位补偿模型。在此基础上，建立了加工中变形的误差模型，并基于在机测量与加工数据进行了参数预测、补偿量求取和补偿刀位点生成。对某型号火箭燃料贮箱进行了测量加工实验，实验结果表明：所生成的补偿刀位点能够适应实际零件变形状态，保证零件剩余壁厚精度在设计范围内，验证了本文所研究方法的有效性。

大型薄壁筒件；数字化减薄加工；变形补偿；在机测量；壁厚控制

1 引言

大型薄壁筒件是我国国防和航空航天领域内一类重要的结构件，为有效减重并保证足够的强度，需基于在机测量进行等壁厚或变壁厚的加工减薄，我们称其为数字化减薄加工。然而，该类零件的毛坯制造、装夹、自重和切削加工等均会引起薄壁件的变形问题，从而导致零件的剩余壁厚精度难以控制。

针对加工变形控制，国内外学者做了很多研究，可分为四种方式：第一种为离线预测，Wang等提出了一种预测残余应力引起加工变形的解析模型；Li等提出了一种考虑双轴残余应力的半解析模型预测加工变形。……