五軸數控機床動態(tài)精度檢驗試件曲面作用機理研究.pdf

1、隨著數控機床朝著高速、高精度方向的發(fā)展，基于試件切削檢測數控機床精度的方法受到國內外機床廠商和制造企業(yè)的重視。經過半個多世紀的發(fā)展，檢驗試件已經由最初的三軸NAS979試件，逐漸發(fā)展成NAS圓錐臺試件、四角錐臺試件、中國S試件、德國S試件等多個檢驗試件集合。這些試件的幾何特征各不相同，機床加工各種檢驗試件后，通過檢測零件的加工質量可以大致判定機床存在的問題。一般而言，檢驗試件是幾種特征的綜合，在實際切削中，多種特征融合的試件更能反映機床

2、的綜合性能。然而，由于五軸機床檢驗試件的復雜性，往往很難對試件加工后的誤差進行溯源，即很難判斷試件幾何特征與機床性能的相關性。因此，有必要對試件的幾何特征進行分離，找出單一特征曲面的作用機理，這不僅有助于探求各幾何特征曲面下機床的運動規(guī)律，而且為基于試件的切削溯源機床誤差提供理論支撐。本文從四種常用的五軸數控機床檢驗試件出發(fā)，主要研究內容如下：
　　1.分析常用五軸數控機床檢驗試件的造型方法、幾何特征及加工特性。通過構建各試件的三

3、維模型，確定試件建模的唯一性，并對各試件的幾何特征進行分析。根據四種試件的NC代碼，分析各軸運動時的加速度變化情況，得到機床運動狀態(tài)在試件型面上對應的幾何特征。
　　2.研究檢驗試件不同幾何特征和機床加工特性之間的對應關系。通過分離檢驗試件的單一幾何特征，研究機床在加工扭曲角特征時減小原理誤差的方法，分別對曲率及曲率連續(xù)性兩種特征下機床的運動狀態(tài)進行分析，歸納出不同曲面特征下機床的運動特性。
　　3.在同一臺機床上對比切削常