立式鏜銑加工中心綜合誤差分析與補(bǔ)償方法.pdf

1、本文研究數(shù)控機(jī)床幾何誤差和切削力引起的切削力誤差對(duì)機(jī)床加工精度的影響。首先對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床誤差檢定技術(shù)作了概況與分析，然后基于多體系統(tǒng)理論對(duì)機(jī)床的幾何誤差和切削力誤差進(jìn)行綜合誤差建模。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真模擬來(lái)分析機(jī)床作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)徑向誤差產(chǎn)生的原因。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1．基于多體系統(tǒng)理論對(duì)三軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行綜合誤差建模。詳細(xì)闡述了多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本理論；以Cincinnati Arrow750型數(shù)控機(jī)床為例，分別對(duì)

2、機(jī)床的主要零部件(床身、立柱、主軸、刀具、X、Y、Z向滑板、工作臺(tái))的幾何誤差和切削力誤差建立數(shù)學(xué)模型，本文詳細(xì)推導(dǎo)的立式鏜銑加工中心綜合誤差數(shù)學(xué)模型具有很強(qiáng)的通用性和可移植性，可以非常容易的移植到其他類型的數(shù)控機(jī)床誤差模型中。
　　2．對(duì)數(shù)控機(jī)床兩軸聯(lián)動(dòng)狀態(tài)下的幾何誤差進(jìn)行研究。本文以 Cincinnati Arrow750型數(shù)控加工中心為研究對(duì)象，利用平面正交光柵測(cè)量數(shù)控機(jī)床以不同進(jìn)給速度、不同經(jīng)過(guò)半徑的條件下的圓運(yùn)動(dòng)軌跡。根

3、據(jù) ACCOM軟件查看各種運(yùn)動(dòng)條件下圓運(yùn)動(dòng)軌跡的徑向誤差，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析對(duì)比，總結(jié)出圓插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)徑向誤差與進(jìn)給速度和進(jìn)給半徑之間的變化規(guī)律，通過(guò)理論分析找到了機(jī)床作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)徑向誤差與經(jīng)給速度和進(jìn)給半徑之間的函數(shù)關(guān)系，其理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論相同。最后分析伺服控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)控機(jī)床圓運(yùn)動(dòng)徑向誤差的影響。
　　3．研究機(jī)床動(dòng)態(tài)特性以及分析切削力對(duì)機(jī)床加工精度的影響。應(yīng)用三維制圖軟件CATIA和有限元分析軟件ABAQUS對(duì)Cinc

4、innati Arrow750Ⅱ型數(shù)控加工中心有限元模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析，研究激振力下機(jī)床的穩(wěn)定性；然后進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，研究加工中心受到切削力影響的變形情況，得出機(jī)床加工過(guò)程中 X方向?yàn)榍邢髁γ舾蟹较?，其次?Y方向，為以后切削力誤差補(bǔ)償提供一種方向。
　　4．研究機(jī)床作圓弧插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)幾何誤差對(duì)圓徑向誤差的影響。在Matlab/simulink中搭建模擬仿真系統(tǒng)，對(duì)機(jī)床幾何誤差進(jìn)行模擬仿真。通過(guò)在仿真系統(tǒng)中加入單項(xiàng)幾何誤差來(lái)模擬機(jī)