高精度軸類零件加工誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、在機(jī)械零件加工生產(chǎn)中,軸類零件是一種重要零件,而在航空航天、船舶、通信、汽車等領(lǐng)域,對(duì)于高精度軸類零件的需求更是在不斷提高。為了滿足高精度軸類精度加工的需要,誤差補(bǔ)償是一項(xiàng)具有顯著經(jīng)濟(jì)價(jià)值并十分有效的提高機(jī)床精度的手段。本文針對(duì)大尺寸高精度軸類零件,確定了在位檢測(cè)與實(shí)時(shí)補(bǔ)償相配合的方案,其中誤差補(bǔ)償采用微動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)。本文以肖步林180CCN數(shù)控車床為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一套直徑專用量具及一套微動(dòng)刀架補(bǔ)償系統(tǒng)。
　　首先通過(guò)激光干涉儀對(duì)車床

2、的導(dǎo)軌幾何及定位精度進(jìn)行了標(biāo)定,分析了加工精度的主要誤差來(lái)源。
　　然后通過(guò)對(duì)現(xiàn)有直徑測(cè)量方法的比較分析,設(shè)計(jì)了將測(cè)量精度較高且成本較低的相對(duì)測(cè)量法及機(jī)械式接觸測(cè)量法相結(jié)合的測(cè)量方案,且在此基礎(chǔ)上完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真,并對(duì)夾緊力、測(cè)量力、加工及安裝精度進(jìn)行了誤差分析。
　　根據(jù)車床尺寸及加工精度誤差,確定了微動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)參數(shù),為了滿足補(bǔ)償要求,其結(jié)構(gòu)采用了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器及雙平行柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu),根據(jù)直圓形柔性鉸鏈的轉(zhuǎn)角剛度公

3、式,對(duì)雙平行柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型的剛度進(jìn)行了修正,再通過(guò)尺寸優(yōu)化及模態(tài)仿真,完成了微動(dòng)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其控制系統(tǒng)則是通過(guò)對(duì)壓電陶瓷的遲滯及蠕變模型的研究,采用多項(xiàng)式擬合的放法建立了控制模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證,還通過(guò)VB對(duì)上位機(jī)程序進(jìn)行了編寫,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微動(dòng)刀架的實(shí)時(shí)控制。
　　最后經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)在位檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度和微動(dòng)刀架的剛度、固有頻率、行程、定位精度及動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了測(cè)定,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算值及仿真值進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了計(jì)算及仿