基于元动作分解的数控机床精度映射技术研究

发布时间：2023-04-23 11:19

　　精度是衡量数控机床质量的一个重要指标,机床精度直接决定零件的加工质量。精度映射是指预先给定数控机床整机的加工精度,然后将整机精度一步步分解并映射到机床各组成零部件的设计精度,精度映射是机床精度设计和分析中的一项重要内容。但是数控机床是一个异常复杂的机电系统,其组成零部件成千上万,这给数控机床的精度映射带来了极大困难。到目前为止,机床的精度设计都是根据工程师的经验进行,没有定量的理论数值可以参考,也没有适用的映射方法。这一现状造成的结果是,零部件的设计精度值定得过高会导致机床成本太高,设计精度值过低会使得机床的整机精度无法满足用户要求。基于此,本文深入研究了基于元动作分解(FMA)的数控机床精度映射技术,对元动作的精度分析提供了设计输入,也为分析元动作单元中的零件的精度打下来坚实的基础,论文包括以下几部分内容。首先,介绍了国内外现有的精度建模、精度映射等机床精度设计方法,分析了机床精度映射方法以及精度建模技术、机电产品结构分解方法的研究现状,指出了精度映射、机电产品结构化分解等方法目前存在的问题,最后阐述了本文的研究内容和整体框架。然后,介绍了元动作分解理论的相关概念、定义及分解步骤,并...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 精度建模国内外研究现状
        1.2.2 精度映射国内外研究现状
        1.2.3 机电产品结构分解方法研究现状
    1.3 存在的问题与不足
    1.4 论文主要内容与整体框架
        1.4.1 论文主要内容
        1.4.2 论文整体框架
2 基于FMA分解的数控机床精度瀑布映射原理
    2.1 引言
    2.2 数控机床元动作分解理论
        2.2.1 FMA分解
        2.2.2 相关概念及定义
        2.2.3 FMA结构化分解的步骤及原则
    2.3 数控机床精度瀑布映射原理分析
    2.4 实例分析
        2.4.1 数控转台FMA分解
        2.4.2 加工中心FMA分解
    2.5 本章小结
3 基于树形映射关系的精度映射方法
    3.1 引言
    3.2 基于灰色关联分析的影响权重确定方法
        3.2.1 灰色关联分析
        3.2.2 基于灰色关联分析的影响权重求解模型
    3.3 基于竞争性评价的关联权重确定方法
        3.3.1 子层单元精度的竞争性评价
        3.3.2 基于竞争性评价的关联权重计算
    3.4 基于成本-可靠度的精度映射模型
    3.5 实例分析
        3.5.1 基于灰色关联分析的影响权重计算
        3.5.2 基于竞争性评价的关联权重计算
        3.5.3 精度映射
    3.6 本章小结
4 基于链式映射关系的精度映射方法
    4.1 引言
    4.2 基于多体系统理论的链式映射关系拓扑结构描述
        4.2.1 多体系统拓扑结构及其低序体阵列描述
        4.2.2 基于多体系统和元动作分解的拓扑结构描述
    4.3 基于旋量理论的误差建模
        4.3.1 旋量理论
        4.3.2 上下游相邻元动作误差传递矩阵
        4.3.3 元动作链空间误差矩阵
    4.4 基于元动作链的精度映射模型
        4.4.1 精度-成本函数
        4.4.2 精度映射模型
        4.4.3 精度映射求解
    4.5 实例分析
    4.6 映射结果分析
    4.7 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3799613