卧式加工中心空间误差建模、补偿及反演方法研究

发布时间：2021-05-10 06:19

　　数控机床作为现代制造加工业的“工业母机”,是衡量国家制造业的重要标志。随着技术的发展,对机床加工精度的要求越来越高。目前,由于机床空间误差较大导致零件加工精度不足的问题严重制约着国产数控机床产业发展,已成为我国数字制造装备精度领域亟待解决的重大共性问题。为此,研究建立完备的机床空间误差预测模型,并基于此探索机床空间误差补偿策略与实施技术具有较高的理论意义和工程价值。空间误差是机床几何误差元素综合作用的结果,直接影响机床的加工精度。目前,针对机床空间误差的研究主要集中在误差补偿阶段,即:建立机床空间误差模型——辨识与空间误差模型有关的几何误差元素——进行空间误差补偿。从而达到减少机床空间误差,提高加工精度的目的;针对机床空间误差逆向反演的探讨则相对较少,而准确甄别机床关键几何误差元素是开展空间误差逆向反演的核心工作。在进行机床空间误差建模时,空间误差模型存在缺失若干几何误差元素的问题,直接影响着机床空间误差的预测精度,即空间误差模型完备性缺失;在进行误差补偿过程中,现阶段补偿技术中存在补偿残差的局限性,直接影响补偿效果;在进行空间误差逆向反演时,在反演准确性与有效性方面均具有一定局限性,... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 空间误差建模技术研究
        1.2.2 几何误差元素辨识方法
        1.2.3 空间误差补偿技术
        1.2.4 关键几何误差元素分析
    1.3 本文主要研究内容与实施路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 实施路线
        1.3.3 本文的主要创新点
第2章 卧式加工中心空间误差完备建模
    2.1 引言
    2.2 多体系统拓扑结构描述
    2.3 相邻体间运动坐标变换
        2.3.1 平移变换矩阵
        2.3.2 旋转变换矩阵
    2.4 相邻体间理想、实际运动变换矩阵
        2.4.1 相邻体间理想运动变换矩阵
        2.4.2 相邻体间实际运动变换矩阵
    2.5 卧式加工中心几何误差元素分析
        2.5.1 机床误差元素来源分析
        2.5.2 几何误差元素定义
    2.6 基于多体系统理论的机床空间误差完备建模实例
        2.6.1 机床拓扑结构描述
        2.6.2 机床空间误差完备建模
    2.7 本章小结
第3章 卧式加工中心几何误差元素辨识
    3.1 引言
    3.2 卧式加工中心几何误差元素辨识原理
        3.2.1 位置相关几何误差元素辨识原理
        3.2.2 位置无关几何误差元素辨识原理
    3.3 卧式加工中心几何误差元素辨识实验
        3.3.1 双频激光干涉仪介绍
        3.3.2 几何误差元素辨识实验
    3.4 本章小结
第4章 空间误差补偿技术研究
    4.1 引言
    4.2 切削成形点空间误差分布分析
    4.3 空间误差补偿技术研究
        4.3.1 传统误差补偿与优化补偿方法
        4.3.2 遗传算法优化求解
    4.4 算例与验证
        4.4.1 完备空间误差预测模型验证
        4.4.2 NC代码优化补偿技术验证
    4.5 本章小结
第5章 空间误差反演方法研究
    5.1 引言
    5.2 几何误差元素灵敏度分析
    5.3 几何误差元素参预因子分析
    5.4 甄别结果分析与验证
    5.5 本章小结
第6章 空间误差补偿软件开发
    6.1 引言
    6.2 空间误差补偿软件介绍
    6.3 某型卧式加工中心应用实例
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 全文结论
    7.2 研究展望
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
参考文献



本文编号：3178854