銑車復(fù)合加工中心旋轉(zhuǎn)工作臺熱變形誤差補(bǔ)償模塊開發(fā).pdf

1、高檔立式銑車復(fù)合加工中心廣泛應(yīng)用在軍工、航空航天、汽車、造船、發(fā)電、紡織、模具制造等制造行業(yè)，是影響國計(jì)民生、國家安全的重要裝備。但是，我國重型精密數(shù)控加工中心的加工精度同國外同類機(jī)床相比，還存在著非常大的差距，這嚴(yán)重地阻礙了我國制造業(yè)的發(fā)展。除了機(jī)床制造、加工、裝配誤差對于加工精度的影響之外，由于機(jī)床內(nèi)外熱源的作用，機(jī)床熱變形引起的誤差也是不可忽視和難以解決的問題。要研制“高精尖”的數(shù)控加工中心，普通的機(jī)床散熱措施已經(jīng)不能滿足加工精度

2、的要求，必須針對機(jī)床發(fā)熱量較大的部件設(shè)計(jì)熱變形實(shí)時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng)或裝置。
　　本課題所研究的對象為高檔立式銑車復(fù)合加工中心，經(jīng)分析得出該加工中心最大發(fā)熱源為其旋轉(zhuǎn)工作臺。因此，本文針對該類型機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺所產(chǎn)生的熱變形，提出了一種基于誤差測量的熱變形補(bǔ)償方案，研制了熱變形實(shí)時(shí)補(bǔ)償軟硬件系統(tǒng)，且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了各功能模塊的可行性。論文具體進(jìn)行的工作如下：
　　首先，在詳細(xì)分析和調(diào)研國內(nèi)外熱誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及目前存在的主要問題的

3、基礎(chǔ)上，確定了本文的研究思路，提出了針對旋轉(zhuǎn)工作臺的熱變形實(shí)時(shí)補(bǔ)償方法。
　　其次，利用UG三維建模軟件建立了旋轉(zhuǎn)工作臺三維模型，導(dǎo)入 ANSYS仿真軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)-熱耦合場分析，利用仿真結(jié)果得出了對加工質(zhì)量影響較大的坐標(biāo)方向的熱誤差分量。在分析 ANSYS仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，對于影響加工精度且便于布置傳感器方向的熱變形分量，提出了在線檢測這些熱變形的傳感器布置方案以及測量位置優(yōu)化策略。
　　最后，開發(fā)了熱誤差在線補(bǔ)償系統(tǒng)，包括