五軸數(shù)控機床動態(tài)精度檢驗試件曲面作用機理研究.pdf

1、隨著數(shù)控機床朝著高速、高精度方向的發(fā)展，基于試件切削檢測數(shù)控機床精度的方法受到國內(nèi)外機床廠商和制造企業(yè)的重視。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，檢驗試件已經(jīng)由最初的三軸NAS979試件，逐漸發(fā)展成NAS圓錐臺試件、四角錐臺試件、中國S試件、德國S試件等多個檢驗試件集合。這些試件的幾何特征各不相同，機床加工各種檢驗試件后，通過檢測零件的加工質(zhì)量可以大致判定機床存在的問題。一般而言，檢驗試件是幾種特征的綜合，在實際切削中，多種特征融合的試件更能反映機床

2、的綜合性能。然而，由于五軸機床檢驗試件的復雜性，往往很難對試件加工后的誤差進行溯源，即很難判斷試件幾何特征與機床性能的相關(guān)性。因此，有必要對試件的幾何特征進行分離，找出單一特征曲面的作用機理，這不僅有助于探求各幾何特征曲面下機床的運動規(guī)律，而且為基于試件的切削溯源機床誤差提供理論支撐。本文從四種常用的五軸數(shù)控機床檢驗試件出發(fā)，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.分析常用五軸數(shù)控機床檢驗試件的造型方法、幾何特征及加工特性。通過構(gòu)建各試件的三

3、維模型，確定試件建模的唯一性，并對各試件的幾何特征進行分析。根據(jù)四種試件的NC代碼，分析各軸運動時的加速度變化情況，得到機床運動狀態(tài)在試件型面上對應的幾何特征。
　　2.研究檢驗試件不同幾何特征和機床加工特性之間的對應關(guān)系。通過分離檢驗試件的單一幾何特征，研究機床在加工扭曲角特征時減小原理誤差的方法，分別對曲率及曲率連續(xù)性兩種特征下機床的運動狀態(tài)進行分析，歸納出不同曲面特征下機床的運動特性。
　　3.在同一臺機床上對比切削常