面向机身大部件复合加工机床的误差补偿技术研究

发布时间：2017-09-02 04:36

  本文关键词：面向机身大部件复合加工机床的误差补偿技术研究

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【摘要】：针对数控加工技术在飞机机身大部件制造中的瓶颈,深入开展飞机机身大部件复合加工机床技术研究;开发具有自主知识产权的机身大部件柔性自动化加工机床;掌握机身大部件自动化加工核心技术具有重要意义。由于飞机机身大部件对加工质量、制孔精度要求较高,要求数控机床具有很高的加工精度,因此如何提高数控机床的加工精度成为迫切需要解决的技术难题。为此本文结合了我校与国内某大型航空制造企业针对中小型飞机机身大部件复合加工床合作项目,对数控机床误差补偿技术进行了深入研究。论文的主要工作如下:1.研究了基于多体系统理论的误差建模方法与一般步骤。通过分析机床误差源、机床拓扑结构、机床各个坐标系之间的理想与实际变换矩阵最终建立了特定机床刀尖点位置综合误差模型。2.研究了数控机床检测技术。研究了双频激光干涉仪的测量原理与机床几何误差的九线法测量原理、介绍了机床热误差检测系统的组成与温度测点优化布置策略。3.研究了基于反馈截断式的数控机床误差补偿方法。分析了反馈截断式误差补偿法与原点平移误差补偿法各自的优缺点,介绍了反馈截断式误差补偿法的原理,确定了基于反馈截断式的误差补偿系统的基本功能、组成结构与补偿过程。4.设计了基于反馈截断式的误差补偿系统。对误差补偿系统的各个功能模块进行了详细设计与功能验证。实现了温度与光栅尺位移信息实时采集,实现了依据误差模型计算机床误差并修正光栅尺反馈信号,实现了补偿状态的实时显示。该系统能够满足数控机床误差补偿系统的基本要求。
【关键词】：数控机床 飞机装配 综合误差模型 光栅尺 误差检测 误差补偿
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 项目背景11
• 1.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 数控机床误差建模技术研究现状12
• 1.3.2 误差检测技术的研究现状12-15
• 1.3.3 误差补偿实施技术研究现状15
• 1.4 研究内容及章节安排15-18
• 1.4.1 研究内容简述15-16
• 1.4.2 章节安排16-18
• 第二章 数控机床误差建模技术18-29
• 2.1 概述18
• 2.2 数控机床误差源分析18-19
• 2.3 基于多体系统理论的机床误差建模19-28
• 2.3.1 数控机床总体结构19-20
• 2.3.2 机床低序体阵列20-21
• 2.3.3 坐标系的约定21-22
• 2.3.4 机床误差元素分析22-23
• 2.3.5 机床误差传递及综合误差模型23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 数控机床误差测量技术29-37
• 3.1 概述29
• 3.2 几何误差的检测29-35
• 3.2.1 双频激光干涉仪的测量原理29-31
• 3.2.2 几何误差的九线法辨识31-35
• 3.3 热误差检测35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 基于反馈截断式的误差补偿原理37-46
• 4.1 概述37
• 4.2 反馈截断式补偿控制策略37-38
• 4.3 光栅尺反馈原理38-41
• 4.4 光栅尺反馈信号修正方法41-43
• 4.4.1 光栅尺反馈信号计数原理41-42
• 4.4.2 反馈信号的修正42-43
• 4.5 误差补偿系统总体设计43-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第五章 基于反馈截断式的误差补偿系统46-66
• 5.1 概述46
• 5.2 硬件系统设计46-54
• 5.2.1 核心控制板设计46-47
• 5.2.2 TFT-LCD显示模块47-49
• 5.2.3 光栅尺信息的采集49-51
• 5.2.4 细分辨向模块51-53
• 5.2.5 温度信号采集模块53-54
• 5.2.6 硬件补偿模块54
• 5.2.7 电平转换模块54
• 5.3 误差补偿控制程序设计54-61
• 5.3.1 TFT-LCD显示54-55
• 5.3.2 温度信号采集55-58
• 5.3.3 光栅尺信号的采集58-59
• 5.3.4 反馈信号修正59-61
• 5.4 功能验证61-65
• 5.4.1 温度信号采集验证63
• 5.4.2 光栅尺信号的采集验证63-64
• 5.4.3 反馈信号修正验证64-65
• 5.5 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 全文总结66
• 6.2 工作展望66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李小虎;王鹤;;增量式光栅尺指示光栅自动粘接系统的设计[J];机电产品开发与创新;2014年06期

2 任兵;任小洪;徐卫东;李国志;;基于ARM_Linux的数控机床热误差补偿控制器的设计[J];组合机床与自动化加工技术;2012年04期

3 杨建国;;数控机床误差补偿技术现状与展望[J];航空制造技术;2012年05期

4 陈彬;钟佳庆;;数控机床热变形实时补偿[J];航空制造技术;2012年05期

5 杨帆;杜正春;杨建国;洪迈生;;数控机床误差检测技术新进展[J];制造技术与机床;2012年03期

6 胡建忠;王波雷;王民;范晋伟;昝涛;;基于双频激光干涉仪的DM1007数控铣床几何误差辨识的实验研究[J];制造技术与机床;2010年04期

7 傅建中;姚鑫骅;贺永;沈洪W，

本文编号：776458