基于檢驗試件的五軸機床幾何誤差分析與精度預測研究.pdf

1、五軸聯(lián)動數(shù)控機床是一種高端數(shù)控機床，專門用于復雜結(jié)構(gòu)和自由曲面加工，隨著五軸聯(lián)動數(shù)控機床在復雜精密加工領域應用越來越廣泛，對五軸聯(lián)動數(shù)控機床加工精度及性能檢測也提出了越來越高的要求。因此，提高數(shù)控機床的加工精度是現(xiàn)代制造科學技術(shù)追求的重要目標之一。本文針對基于檢驗試件的五軸聯(lián)動數(shù)控機床檢測方法，開展幾何誤差建模、精度預測、溯源及補償?shù)妊芯?，主要工作如下?br>　　1．通過對五軸聯(lián)動數(shù)控機床主要誤差源分析和誤差分類，理清了幾何誤差的概念

2、，闡述了幾何誤差對于機床精度的重要性，并分別分析了移動副和轉(zhuǎn)動副的幾何誤差元素。
　　2．基于多體系統(tǒng)理論，以沈陽機床集團生產(chǎn)的刀具雙擺動型立式五軸加工中心為研究對象，應用低序體陣列描述了數(shù)控機床的拓撲結(jié)構(gòu)，用齊次特征矩陣來表示數(shù)控機床各個零部件之間的幾何關(guān)系，建立了數(shù)控機床運動學模型，在此基礎上得出了五軸數(shù)控機床終端幾何誤差模型，為機床精度的分析和檢驗等奠定了基礎。
　　3．研究了機床幾何誤差源與檢驗試件評價結(jié)果的定性映射

3、關(guān)系，定性的分析了機床幾何誤差對檢驗試件造成的影響。分別分析了各項幾何誤差對 NAS979圓錐臺試件和“S”形試件加工精度的影響程度，在求解各項幾何誤差導致的NAS979圓錐臺試件側(cè)面圓度誤差和“S”形試件的輪廓度誤差基礎上，分析了機床各項幾何誤差對檢驗試件總誤差的貢獻程度。同時，分析了幾何誤差項之間耦合對NAS979圓錐臺試件和“S”形試件加工精度的影響，為后續(xù)的幾何誤差補償提供了理論依據(jù)。
　　4．研究了五軸機床幾何誤差溯源技