基于多體系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)的數(shù)控磨齒機(jī)幾何誤差建模及補(bǔ)償研究.pdf

1、磨齒機(jī)是齒輪的主要精加工裝備,其加工精度一般能夠達(dá)到ISO3-5級。隨著對齒輪精度要求的不斷提高,高速、精密、大型數(shù)控磨齒機(jī)的市場需求越來越多。在磨齒時(shí),由制造誤差和裝配誤差引起的幾何誤差已成為磨齒誤差的主要來源。為了提高磨齒精度,必須對磨齒誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,找出主要誤差來源并進(jìn)行補(bǔ)償。目前,由于我國對數(shù)控磨齒機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)起步較晚,性能指標(biāo)特別是精度指標(biāo)較國外先進(jìn)水平有較大差距,磨齒精度不高已成為制約我國磨齒機(jī)上檔次的瓶頸問題。

2、為此,本文基于多體系統(tǒng)動力學(xué)理論,進(jìn)行了提高數(shù)控磨齒機(jī)加工精度的方法與技術(shù)研究,對于提高磨齒機(jī)性能及加工精度具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。主要研究內(nèi)容包括:
　　首先,利用多體系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)理論和齊次坐標(biāo)變換方法,進(jìn)行多軸數(shù)控磨齒機(jī)幾何誤差建模研究。在考慮誤差情況下,分析多體系統(tǒng)的幾何描述方法。以YW7232型數(shù)控磨齒機(jī)為例,將機(jī)床結(jié)構(gòu)簡化為多體系統(tǒng),并建立多體系統(tǒng)坐標(biāo)系,推導(dǎo)出相鄰運(yùn)動體之間的坐標(biāo)變換矩陣。將機(jī)床分為齒輪磨削系統(tǒng)

3、、砂輪修整系統(tǒng)和在機(jī)測量系統(tǒng),建立數(shù)控磨齒機(jī)幾何誤差模型。
　　其次,進(jìn)行磨齒機(jī)幾何誤差測量方法研究。采用激光干涉儀對機(jī)床的幾何誤差進(jìn)行測量,并根據(jù)機(jī)床幾何誤差類型的不同,討論了平動軸的定位誤差及回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)誤差測量方法。
　　接著,進(jìn)行基礎(chǔ)誤差的辨識方法研究。根據(jù)機(jī)床軸的誤差自由度,采用九線誤差辨識法對平動軸的六個(gè)基礎(chǔ)誤差以及平動軸間的三個(gè)垂直度誤差進(jìn)行求解;利用幾何關(guān)系將回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)誤差、軸向跳動和徑向跳動誤差分解為六個(gè)