立式鏜銑加工中心綜合誤差分析與補償方法.pdf

1、本文研究數(shù)控機床幾何誤差和切削力引起的切削力誤差對機床加工精度的影響。首先對國內外數(shù)控機床誤差檢定技術作了概況與分析，然后基于多體系統(tǒng)理論對機床的幾何誤差和切削力誤差進行綜合誤差建模。通過實驗和仿真模擬來分析機床作圓弧插補運動時徑向誤差產生的原因。主要研究內容包括以下幾個方面：
　　1．基于多體系統(tǒng)理論對三軸數(shù)控機床進行綜合誤差建模。詳細闡述了多體系統(tǒng)運動學的基本理論；以Cincinnati Arrow750型數(shù)控機床為例，分別對

2、機床的主要零部件(床身、立柱、主軸、刀具、X、Y、Z向滑板、工作臺)的幾何誤差和切削力誤差建立數(shù)學模型，本文詳細推導的立式鏜銑加工中心綜合誤差數(shù)學模型具有很強的通用性和可移植性，可以非常容易的移植到其他類型的數(shù)控機床誤差模型中。
　　2．對數(shù)控機床兩軸聯(lián)動狀態(tài)下的幾何誤差進行研究。本文以 Cincinnati Arrow750型數(shù)控加工中心為研究對象，利用平面正交光柵測量數(shù)控機床以不同進給速度、不同經過半徑的條件下的圓運動軌跡。根

3、據(jù) ACCOM軟件查看各種運動條件下圓運動軌跡的徑向誤差，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析對比，總結出圓插補運動徑向誤差與進給速度和進給半徑之間的變化規(guī)律，通過理論分析找到了機床作圓弧插補運動時徑向誤差與經給速度和進給半徑之間的函數(shù)關系，其理論推導與實驗結果結論相同。最后分析伺服控制系統(tǒng)對數(shù)控機床圓運動徑向誤差的影響。
　　3．研究機床動態(tài)特性以及分析切削力對機床加工精度的影響。應用三維制圖軟件CATIA和有限元分析軟件ABAQUS對Cinc

4、innati Arrow750Ⅱ型數(shù)控加工中心有限元模型進行動態(tài)特性分析，研究激振力下機床的穩(wěn)定性；然后進行動力學分析，研究加工中心受到切削力影響的變形情況，得出機床加工過程中 X方向為切削力敏感方向，其次是 Y方向，為以后切削力誤差補償提供一種方向。
　　4．研究機床作圓弧插補運動時幾何誤差對圓徑向誤差的影響。在Matlab/simulink中搭建模擬仿真系統(tǒng)，對機床幾何誤差進行模擬仿真。通過在仿真系統(tǒng)中加入單項幾何誤差來模擬機