機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)精度的數(shù)字化建模與分析方法.pdf

1、機(jī)床幾何誤差是加工誤差的基本誤差源。在各項(xiàng)幾何誤差中，以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給刀具或者工件的主軸系統(tǒng)幾何誤差對(duì)加工精度影響十分顯著。目前對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度的控制主要采用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)加測(cè)試調(diào)整的方法。這樣的方法很難適應(yīng)高精度主軸的發(fā)展，且設(shè)計(jì)開發(fā)周期較長(zhǎng)。由于裝配過程的隨機(jī)性大，長(zhǎng)期的設(shè)計(jì)開發(fā)也很難提煉出提高主軸設(shè)計(jì)精度的系統(tǒng)理論。本文擬從主軸系統(tǒng)精度的幾何建模與分析入手，研究影響主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度的主要因素及其影響規(guī)律，探索提高主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度的方法。

2、文章的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)主軸和電主軸的結(jié)構(gòu)和基本設(shè)計(jì)要求。結(jié)合國(guó)內(nèi)外精密主軸的技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)差距，提出了本文關(guān)于精密主軸系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容。
　　系統(tǒng)的分析了主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)誤差，并提出了其建模方法。利用以齊次坐標(biāo)矩陣為基礎(chǔ)的六自由度運(yùn)動(dòng)模型分析了主軸回轉(zhuǎn)誤差運(yùn)動(dòng)的基本形式。建立了影響主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)精度的主軸本身、軸承和支承孔的幾何誤差模型。介紹了在建立幾何誤差時(shí)常用到的誤差處理方法。
　　介紹了主軸系統(tǒng)回

3、轉(zhuǎn)誤差的研究方法，以及可視化在研究中的應(yīng)用。建立主軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出了主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)誤差模型。利用Matlab的可視化能力，編寫了主軸系統(tǒng)回轉(zhuǎn)誤差模型的分析軟件。
　　利用編寫的軟件分析了影響主軸系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)精度的各項(xiàng)誤差源的作用規(guī)律。分別對(duì)主軸前后軸頸的圓度誤差、圓跳動(dòng)誤差、同軸度誤差和尺寸誤差對(duì)主軸系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)精度的作用規(guī)律做了詳細(xì)分析；對(duì)軸承的間隙和內(nèi)圈圓度誤差作了可視化分析；分析了主軸受力方向?qū)χ鬏S跳動(dòng)的影響；系統(tǒng)的分析了主