复合式镗铣加工中心装配精度的研究

发布时间：2020-03-26 02:35

【摘要】：随着加工业的飞速发展,对机床的精度、智能化程度要求越来越高,如何实现高精度智能化加工已成为我国现今加工制造业的重要课题。本文针对国家“十二五”规划的863项目,以复杂箱体为加工对象的复合式镗铣加工中心,研究其装配精度及装配调整量。建立复合式镗铣加工中心综合空间误差模型,对各部件误差进行分析、变形量进行计算,计算出装配调整量,主要对以下几个方面内容展开研究:(1)对复合式镗铣加工中心的结构、精度及检验精度分析。考虑装配精度主要检测项目及目标,针对机床验收要求进行检测精度分析。针对复杂箱体类零件的结构与精度,结合先进数控机床的特点,分析影响装配精度的主要误差来源,确定设计精度及分布。(2)复合式镗铣加工中心关键部分变形分析。通过对机床底座受力情况进行计算及分析,得出主要部位的变形量,同时对横梁不同位置施加载荷,得出横梁变形情况。仿真结果为建立综合误差模型奠定数学基础。(3)复合式镗铣加工中心装配单元划分。对于复杂机床装配零件数量庞大,难以逐个分析问题,提出基于装配关系的装配单元划分。通过对装配关系分析,建立装配关系矩阵,由智能算法得出装配单元划分结果,为后期的装配精度计算提供技术支撑。(4)建立加工中心空间综合误差模型。基于多体系理论,建立机床结构拓扑图及低序体阵列,并设定每个个体的想对笛卡尔坐标系。通过齐次变换、SDT(Small Displacement Torsor)建模方法将系统中每个个体的误差、变形用矩阵形式表示,并通过矩阵变换建立系统综合误差模型。(5)计算加工中心实际装配调整量。将机床尺寸参数、误差量、变形量带入系统综合误差模型,得出机床上工件理想位姿与实际位姿之差即为装配误差。将实际误差与检测精度进行对比,得装配调整量。
【图文】：

镗铣加工中心,加工中心

第 2 章加工中心结构及精度分析进行加工中心的结构分析是为了更好的了解机床各零件的安装位置，掌方式，为后续的装配精度研究建立基础。对加工中心各零件的分析是为立机床装配误差传递模型。1 加工中心结构为实现复杂箱体零件的加工，开发了复合式镗铣加工中心，该加工中心可削、铰、镗削、钻削、加工螺纹等加工。该复合式镗铣加工中心采用单龙柱的立卧综合布局结构，镗铣主轴均为电机主轴。根据其结构特点，该加总体分成立式铣削部分和卧式镗削部分。机床整体结构如图 2.1 所示。

测图,立柱,平面度,平行度

工中心底座安装立柱、导轨等部件，其强度及刚度影响加工中心的加工立柱和导轨的安装表面质量影响加工中心的装配精度。加工中心底座结安装零件较多，，在对其装配精度分析时，值需分析安装立柱表面精度和表面的精度。为便于区分，将底座上安装导轨副的平面分为 XY 平面内和 XZ 平面内的安装平面，如图 2.2 所示。设计图纸可知，XY 平面内的安装平面有 2 个，两平面的平行度为 0.02m平面的平面度为 0.02mm。XZ 平面内的安装平面也有 2 个，两平面的平.02，表面的平面度为 0.02mm。XY 内的安装平面与 XZ 内的安装平面的 0.02mm。理，底座上安装 Y2 轴立柱表面有两个，每个安装立柱表面的平面度均，两个安装表面平行度为 0.05mm，位置度为 0.05mm。安装立柱表面与表面的平行度为 0.05mm。
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG659

【参考文献】