基于S试件的五轴数控机床加工精度影响因素分析与误差溯源研究

发布时间：2021-02-25 09:23

　　五轴数控机床是一个极为复杂的系统,影响其加工精度的因素主要包括几何因素、动态因素、热因素和力因素。为了提高五轴数控机床的加工精度,需要对机床进行精度检测和误差溯源。S试件被越来越广泛地应用于精度检测,其优点在于能够很好地反映机床五轴的联动情况,并能综合反映机床的加工性能。在基于S试件的误差溯源方面,由于S试件与五轴数控机床的加工误差映射函数复杂,其误差溯源理论仍需完善。综合评价是一种管理认知过程,被广泛应用于经济、社会、教育等领域。本文通过综合评价法对机床的加工精度进行评价,针对精度等级较差的机床,对其加工误差进行溯源。论文的研究工作如下:1.建立数控机床的运动误差模型。基于控制理论经典的PID模型,建立五轴数控机床平动轴和转动轴的控制模型。结合各运动轴的动力学模型,建立各轴的进给伺服系统模型。添加力因素和几何误差完善机床模型,并用粒子群优化算法优化机床伺服系统来提高其动态响应。2.分析五轴机床多种因素对S试件加工精度的影响。对五轴数控机床进行分类并建立各类型五轴数控机床的拓扑结构链。针对不同的拓扑结构,对机床进行运动学分析。以CA型双摆头五轴数控机床为例,仿真分析动态因素和几何误差对... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状介绍
        1.2.1 机床进给伺服系统建模研究现状
        1.2.2 机床加工精度检测技术发展现状
        1.2.3 综合评价法发展状况
    1.3 论文的主要内容及技术路线
        1.3.1 论文的主要内容
        1.3.2 技术路线
第二章 数控机床运动误差模型建立
    2.1 工作轴伺服进给系统建模
        2.1.1 平动轴建模
        2.1.2 转动轴建模
    2.2 机床模型的完善
        2.2.1 力因素的引入
        2.2.2 几何误差的引入
    2.3 基于粒子群算法的伺服参数优化
        2.3.1 粒子群优化算法
        2.3.2 优化结果分析
    2.4 本章小结
第三章 五轴机床多种因素对S试件加工精度影响规律分析
    3.1 S试件简介
    3.2 五轴数控机床分类及动力学分析
        3.2.1 机床拓扑结构分类
        3.2.2 机床后置指令的生成
        3.2.3 机床拓扑链平动轴对加工精度的影响
        3.2.4 五轴数控机床运动学分析
            3.2.4.1 双转台式五轴数控机床运动学分析
            3.2.4.2 双摆头式五轴数控机床运动学分析
            3.2.4.3 转台摆头式五轴数控机床运动学分析
    3.3 CA型双摆头五轴数控机床加工S试件分析
        3.3.1 建立CA型双摆头五轴数控机床运动学模型
        3.3.2 动态因素与S试件加工误差映射关系分析
        3.3.3 几何因素与S试件加工误差映射关系分析
    3.4 本章小结
第四章 基于综合评价法的加工误差溯源
    4.1 机床综合评价模型体系的建立
        4.1.1 机床加工性能评价指标的确立
        4.1.2 数据的标准化处理
        4.1.3 指标权重的确立
        4.1.4 专家权重的确定
        4.1.5 综合评价难度系数
    4.2 误差的溯源及程序的改进
        4.2.1 误差溯源过程
        4.2.2 溯源程序改进
            4.2.2.1 溯源程序的逻辑改进
            4.2.2.2 溯源软件的界面设计和使用
    4.3 综合评价软件验证
        4.3.1 设备验收
        4.3.2 设备维护调整
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊层次分析法的生态环境脆弱性评价——以三峡水库生态屏障区湖北段为例[J]. 范语馨,史志华.  水土保持学报. 2018(01)
[2]基于层次分析法与模糊综合评价法的医院户外环境综合评价体系构建[J]. 丁绍刚,朱嫣然.  浙江农林大学学报. 2017(06)
[3]基于模糊层次分析法的砖石木结构古建筑安全评价[J]. 秦本东,李泉,檀俊坤.  土木工程与管理学报. 2017(05)
[4]一种数控滚齿机工作台动态特性建模方法及实验分析[J]. 申建广,陶涛,梅雪松,刘星,马星星,杜志国.  西安交通大学学报. 2017(12)
[5]BP网络在进给系统定位误差预测中的运用[J]. 邓超,钱有胜,吴军,熊尧,段超群.  振动.测试与诊断. 2017(03)
[6]数控机床圆检验测量技术及应用[J]. 高俊翔,汤善治,李明,杨斌,张瑶.  电子测量与仪器学报. 2016(12)
[7]基于模糊层次分析法的配电自动化运行评估方法研究[J]. 张磐,凌万水,郑悦,唐萍,刘莹.  电测与仪表. 2016(22)
[8]无量纲化方法的选取原则[J]. 李玲玉,郭亚军,易平涛.  系统管理学报. 2016(06)
[9]数控龙门镗铣床龙门框架进给系统设计[J]. 李绍萍,王元伦,彭梁锋,张文坤.  机床与液压. 2016(16)
[10]基于刚柔-机电耦合的龙门机床主轴进给驱动联合仿真[J]. 胡芳,叶文华.  机械设计与制造工程. 2016(01)

硕士论文
[1]基于综合评价方法的五轴数控机床加工性能评价和误差溯源研究[D]. 康文俊.电子科技大学 2016
[2]基于“S”形检验试件的机床动态特性与加工精度关系分析[D]. 李晴朝.电子科技大学 2016
[3]五轴数控机床开放式后置处理系统研究与开发[D]. 伍鹏.西南交通大学 2014
[4]五轴数控机床精度测评方法研究[D]. 林海峰.西南交通大学 2013
[5]加工中心进给系统机电联合仿真研究[D]. 李虎.华中科技大学 2012
[6]机床动态参数分析与建模方法的研究[D]. 白熹.哈尔滨工业大学 2010
[7]数控机床交流伺服系统动态性能分析与参数整定技术研究[D]. 赵刚.天津大学 2010
[8]模糊综合评价方法及其应用研究[D]. 吴丽萍.太原理工大学 2006



本文编号：3050766