自适应加工技术日益成为智能制造技术的热点研究内容,而数据采集技术、计算机技术以及智能算法的发展为自适应加工技术的研究奠定了良好的基础。本文面向航天关键零件高效精密加工,提出基于在机测量的几何自适应加工技术。通过采用数字化测量手段对工件进行在机测量,获得工件加工表面几何数据;自主设计开发了几何自适应加工软件,基于多约束条件下实测数据与理想数模配准算法,实现加工基准的动态调整;基于点云数据处理、三维重构、误差补偿等技术,实现了刀具运动轨迹的主动补偿;并根据分析结果进行了加工实验,对研究内容进行了验证。以自动化或少干预化处理上述过程,可有效支持实现自适应加工,大幅度缩短在机人工测量和手工分析、调整的时间,提高加工效率,并有效保证加工精度。论文的主要研究工作及成果概括如下:1.研究了在机测量技术及点云数据预处理技术,综合应用机床接触式测头和非接触三维激光扫描两种测量方式,采集工件加工表面三维数字化信息,通过点云数据预处理技术,构建工件过程加工状态模型,实现了工件过程加工状态的数字可视化,解决了传统人工检测精度低、耗时长等问题。2.面向生产实际需求,研究了基于实测数据的加工基准调整技术。通过对加工余量分配进行优化分析,提出了基于主成分分析的初始配准算法和基于改进迭代最近点算法的精确配准算法;通过实测模型和理想数模的配准分析实现了加工基准的调整,解决了加工中余量分布不均、基准找正困难导致的加工超差等问题。3.开展了基于三维重构的误差补偿技术研究,通过对NURBS重构技术研究,对工件的加工型面进行重构,进而对加工误差进行计算,提出刀轨文件修正补偿策略,基于误差计算结果修改刀轨文件中刀位点的坐标,实现加工误差的补偿,通过误差补偿的方式有效地提高了加工精度。4.利用MFC、Open GL图形库、动态链接库等技术,自主设计并开发了几何自适应加工软件,同时进行了加工实验验证,通过几何自适应加工软件对实验数据进行分析,验证了本文所提技术的合理性和有效性。