五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度可靠性分析與仿真.pdf

1、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心是數(shù)控機(jī)床的高端產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)精度是評價(jià)機(jī)構(gòu)質(zhì)量的重要考核指標(biāo)。以往五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度分析中，往往不考慮輸入誤差的隨機(jī)性，造成評價(jià)結(jié)果不準(zhǔn)確。本文針對這一問題，在前人研究的基礎(chǔ)上針對RRTTT型機(jī)床做了進(jìn)一步的研究，為提高機(jī)床加工精度和使用壽命提供了一定的理論參考。
　　本文應(yīng)用齊次坐標(biāo)變換，推導(dǎo)了VMC650型五軸機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，對加工中心進(jìn)行了位置反解;利用插補(bǔ)原理對加工中心進(jìn)行了三軸聯(lián)動(dòng)及五軸聯(lián)動(dòng)情況下的

2、復(fù)雜曲線的軌跡規(guī)劃。基于多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的基本原理，結(jié)合RRTTT型五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，闡述了多體系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和低序體陣列，構(gòu)建了五軸數(shù)控機(jī)床的一般運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差模型;分別建立了RRTTT型五軸數(shù)控機(jī)床的尺寸誤差模型、間隙誤差模型、驅(qū)動(dòng)誤差模型及綜合誤差模型，并以特定機(jī)床—VMC650為實(shí)例進(jìn)行了誤差分析，分別對VMC650加工中心進(jìn)行了尺寸誤差、間隙誤差、驅(qū)動(dòng)誤差及綜合誤差的定點(diǎn)誤差分析和軌跡誤差分析。考慮輸入誤差的隨機(jī)性，推導(dǎo)了機(jī)構(gòu)運(yùn)

3、動(dòng)精度可靠性計(jì)算模型，給出了運(yùn)動(dòng)可靠度計(jì)算方法。利用Monte carlo抽樣法與Matlab軟件相結(jié)合，針對特定機(jī)床VMC650進(jìn)行運(yùn)動(dòng)可靠性分析與計(jì)算，得出機(jī)床在x、y、z三個(gè)坐標(biāo)軸上及合方向上的輸出誤差的分布狀態(tài)，并驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)可靠度理論求解與仿真計(jì)算的一致性;定量考察了輸入誤差的隨機(jī)性對加工中心運(yùn)動(dòng)可靠性的影響，得出總的位置誤差可靠度是隨著角度誤差和非角度誤差的輸入誤差均值的增大而減小的，且在改變量相同的情況下，角度誤差對可靠度的