基于熱分析的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)可靠性研究.pdf

1、裝備制造業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)的工作母機(jī)，是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)和裝備現(xiàn)代化的前提。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是數(shù)控機(jī)床的高端產(chǎn)品之一，體現(xiàn)了制造業(yè)新一代的發(fā)展方向。
　　滾珠絲杠和導(dǎo)軌是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部件，在提高進(jìn)給機(jī)構(gòu)靈敏度、定位精度等方面起到重要作用。滾珠絲杠和導(dǎo)軌在機(jī)床工作時(shí)，會(huì)發(fā)生熱變形，進(jìn)而影響機(jī)床的加工精度，本文通過(guò)對(duì)滾珠絲杠和導(dǎo)軌進(jìn)行熱特性分析，研究這兩者的熱變形情況，并建立了考慮進(jìn)

2、給機(jī)構(gòu)熱變形時(shí)的機(jī)床誤差模型，將熱變形與機(jī)床的加工誤差聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而計(jì)算機(jī)床的運(yùn)動(dòng)可靠度。
　　本文主要完成以下三個(gè)方面的工作:
　　(1)在ANSYS軟件中建立了滾珠絲杠和導(dǎo)軌的模型，并對(duì)兩者進(jìn)行熱特性分析，得到滾珠絲杠和導(dǎo)軌在機(jī)床工作時(shí)的變形情況，然后研究了絲杠所受載荷、轉(zhuǎn)速，半徑對(duì)滾珠絲杠熱變形量的影響，以及導(dǎo)軌所受載荷、滑塊速度、摩擦系數(shù)、導(dǎo)軌截面寬度對(duì)導(dǎo)軌熱變形量的影響。最后建立上述參數(shù)與滾珠絲杠和導(dǎo)軌變形量之間的

3、關(guān)系方程，通過(guò)這些方程計(jì)算絲杠和導(dǎo)軌上的熱變形量。
　　(2)建立了VMC650數(shù)控機(jī)床的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖和低序體陣列，以及相鄰體之間的特征矩陣，進(jìn)而建立了VMC650數(shù)控機(jī)床的通用誤差模型，以及只有進(jìn)給機(jī)構(gòu)熱變形誤差時(shí)的機(jī)床誤差模型。
　　(3)選擇蒙特卡羅法計(jì)算VMC650數(shù)控機(jī)床在三個(gè)軸向方向上的運(yùn)動(dòng)可靠度。并采用Visual Basic語(yǔ)言將運(yùn)動(dòng)可靠性的計(jì)算過(guò)程編寫為相應(yīng)的代碼，開(kāi)發(fā)了計(jì)算該機(jī)床運(yùn)動(dòng)可靠性的軟件。該軟件可以