重型机床大尺寸部件几何精度测量技术研究

发布时间：2017-11-24 00:11

  本文关键词：重型机床大尺寸部件几何精度测量技术研究

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【摘要】：重型机床作为加工机械零部件的工作母机,机床精度直接关系到被加工零部件的工作性能乃至整套设备质量的好坏。机床加工精度的提升离不开组成机床各零部件几何精度准确高效的测量。直线度和平面度作为零件形状的主要几何要素,是影响机床零部件等精度、性能等的重要因素。就测量而言,所有形式几何量的测量都可溯源到直线度和平面度等几何量的测量。因此本文针对大型部件几何精度中直线度和平面度测量中的一些问题展开研究,旨在提升大尺寸部件几何精度的测量精度和测量效率。《GB/T 11336—2004直线度误差检测标准》中给出了不同测量方法进行直线度的测量,在测量间距确定方面,指出“按照被测对象的尺寸、精度等方面进行考虑”,针对大尺寸直线度的测量间距的确定,标准中并未给出理论依据。因此本文对此问题进行了研究,类比直线度测量与信号提取之间的关系,将直线度误差测量中测量间距的确定转化为信号提取时采样周期的确定,利用信号相关领域知识提出了基于奈奎斯特采样定理的直线度测量间距的计算方法,基于MATLAB编写了大尺寸直线度测量间距计算软件。最后给出了计算方法的实验验证,证明了该方法的正确性。为大尺寸直线度测量间距的确定提供了理论依据。针对重型机床大尺寸直线度测量时,测量行程大带来的累计误差大、测量不确定度大等问题,提出了基于轮廓拼接的大尺寸直线度拼接测量法。通过测量不确定度的计算对大尺寸直线度拼接测量法拼接效果进行验证。从测量过程和误差评定过程两方面入手给出了直线度误差测量不确定的计算公式,并针对不同测量方法的特点进行测量不确定度的比较。最后给出了大尺寸直线度拼接测量法的实验验证,证明了该方法的正确性。为解决重型机床大尺寸环形导轨平面度的测量问题,本文介绍了一种比较直观的大尺寸环形导轨平面度测量方法——环形切线法,该方法利用水平仪测量直线度的原理进行环形导轨平面度的测量。针对传统的数据处理中计算繁琐且结果受主观性影响等缺点,提出了基于遗传算法的拟合方法进行标准正弦曲线的绘制,结合测量曲线得到环形导轨的平面度、安装误差等,根据此方法基于MATLAB编写了大尺寸环形导轨平面度计算软件,最后通过实验证明了该方法的正确性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG502

【参考文献】

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本文编号：1220323