基于性能的大型关键件数字加工中的反问题与目标曲面生成方法研究

理论分析和实验表明，受几何物理约束以及苛刻的性能指标要求，一些大型关键件在加工后即使满足规定的几何尺寸要求，也不能确保其性能指标达到设计要求，制造装备的高速、高精、高可靠性等超常规工况，对现有的曲面加工制造的理论和方法提出新的挑战。课题根据天线罩等关键件的主要应用功能和约束形式，在已有加工实践和方法的基础上，关注该类关键件数字加工目标曲面的个性化特征，分析几何尺寸误差、材料特性误差和性能误差耦合作用的机理与效应，建立几何物理参数与性能参数相互映射的量化关系和参数反问题求解模型，提出基于性能和实测数据的大型关键件数字加工目标曲面生成的新思路、新方法，运用高精度的稳定数值算法对之求解，并以加工实验结果做校核与验证，揭示约束耦合作用下大型关键件廓形加工时应考虑的相关要素和应遵循的规律，以解决加工废品率高、效率低及性能再提高的问题，为一类高性能关键件的加工制造提供一条有效的技术途径和理论方法指导。