[发明专利]一种基于DSP航空薄壁盘类件表面形貌测量与夹具加工系统

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种基于DSP航空薄壁盘类件表面形貌测量与夹具加工系统。它是一种基于DSP的表面形貌测量与加工系统。DSP作为一种信号采集与处理中心，通过传感器测量已加工变形薄壁盘类零件的表面形貌，经DSP数据处理，将处理过的测量数据，通过压电陶瓷产生位移输出去加工精密夹具，已到达消除已加工变形误差对下一步加工精度的影响。属精密切削制造技术领域。

（二）背景技术

随着科学技术和工业生产的发展，对于机械零件的加工精度和表面质量提出了更高的要求。高产、优质、低消耗，产品技术性好、使用寿命长，这是机械制造业所追求的基本目标，而这些目标的实现的基础就是加工精度。而精密薄壁件能够减少器件质量，提高使用寿命，广泛的应用于航空航天领域。因而目前的薄壁零件加工是制造业的一个重要方向。薄壁件由于壁薄加工变形量大加工精度很难保证，有20%-60%的加工误差是由薄壁件的装夹引起的，因而精密薄壁零件夹具的制造是薄壁零件加工中的重要环节。

对于装夹夹具的制造，一般为一次性装夹夹具。通过合理的设计夹具的装夹定位点，去减小装夹对薄壁件加工变形的影响。而针对已加工变形件的夹具的制造还很少有人涉及。因此发明一种针对薄壁件变形夹具的测量加工系统变的尤为重要，使得对于薄壁盘类零件每一工步的加工变形对下一工步的影响将变的很小。基于DSP的表面形貌测量与加工系统包含表面形貌测量与快速伺服刀架系统。

Digital Signal Processor(DSP)是一种具有特殊结构的微处理器，它专门为实现数字信号处理的各种算法而设计，具有高速的数字处理能力。作为表面形貌测量与加工系统的数据采集与处理中心，能够满足测量加工系统实时性的要求。

表面形貌测量系统能够精密高速的测量已加工变形件的三维形貌。它是通过螺旋线的方式测量表面离散的点。并在DSP数据处理中心将无用的数据点剔除掉，保留对于加工夹具有用的数据。

快速伺服刀架系统，采用高精度压电陶瓷微位移驱动器，以及以高精度电容传感器为反馈的闭环控制系统，使得平台能够完成亚微米级位移输出响应，能够将表面形貌测量系统测得的表面形貌高精度的复制到夹具上。加工的夹具能够很好的与已加工变形工件很好的贴合，从而消除了加工变形对下一步加工精度的影响。

（三）发明内容

1、目的：本发明的目的是提供一种基于DSP航空薄壁盘类件表面形貌测量与夹具加工系统，它能够高精度的加工出针对已变形薄壁盘类零件的夹具。它克服了通常情况下薄壁盘类零件加工夹具只能一次性装夹，造成薄壁零件的加工变形量很大，它没有考虑每一步工序造成的变形对下一步加工精度的影响。

2、技术方案：本发明是一种基于DSP航空薄壁盘类件表面形貌测量与夹具加工系统，它是由TMS320C6747芯片，以及基于该芯片的DSP开发板，DSP开发板5V供电电源，快速伺服刀架，压电陶瓷位移驱动器，压电陶瓷功率放大器，电容传感器测量头，电容传感器信号放大器，电容传感器电源，绝对式编码器，直线光栅尺，激光位移传感器测量头，激光位移传感器测量头保持架，激光位移传感器控制器，激光位移传感器电源，绝对式编码器支架，弹性联轴器，单晶金刚石车刀，薄壁件工件、夹具安装平台和实验平台组成。