数控机床基础部件几何精度实时监测技术研究

发布时间：2021-07-13 21:00

　　针对数控机床基础部件在使用过程中产生变形造成精度衰退难以实时监测的问题,提出了一种基于分布式应变的数控机床基础大件变形监测方法,该方法通过三次B样条函数插值和弹性力学建立"应变-变形-直线度误差"的关系模型。在此基础上,构建了一套无线应变监测系统,对某立式加工中心的床身、立柱进行了半年的应变监测,通过对比Renishaw激光干涉仪的测量结果,验证了该方法的正确性和可行性,也表明机床基础部件变形是造成机床几何精度变化的主要因素。 

【文章来源】：组合机床与自动化加工技术. 2020,(08)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

立式加工中心模型图

式中,ρ(z)为中性层的曲率半径;w为变形的挠度大小;M(z)为弯矩大小;E为材料的弹性模量;I为横截面对于中性轴的惯性矩。根据小变形原理,由于w的一阶导数 dw dz <<1 是该处的角度变化,而角度变形相对较小,可以忽略不计,因此;此项可以忽略不计,再根据立柱变形边界条件易得立柱的变形为:

同样针对三轴立式加工中心床身,床身通过地脚垫铁和地脚螺栓固定在地基面上,将其简化为简支梁模型,如图3所示。针对床身模型同样满足式(1),而两侧边界条件不同,两侧边界变形均为w=0,根据胡克定律,可以得到床身弯曲变形的关系式为:

【参考文献】：
期刊论文
[1]国产数控机床的技术现状与对策[J]. 赵万华,张星,吕盾,张俊.  航空制造技术. 2016(09)
[2]国产数控机床精度保持性分析及研究现状[J]. 马军旭,赵万华,张根保.  中国机械工程. 2015(22)
[3]数控机床基础大件精度保持性研究[J]. 胡敏,余常武,张俊,赵万华,寸花英,袁胜万.  西安交通大学学报. 2014(06)
[4]数控机床精度评价新方法[J]. 赵万华,张俊,刘辉,杨晓君.  中国工程科学. 2013(01)
[5]重载大跨距横梁承载曲线分析与实验研究[J]. 郭铁能,席方剑,蔡力钢,刘志峰,程强.  北京工业大学学报. 2011(08)

硕士论文
[1]床身蠕变下滚动直线导轨副的精度保持性研究[D]. 徐斌.南京理工大学 2017
[2]基于分布式光纤的受弯构件变形检测技术研究[D]. 颜永恒.华中科技大学 2013



本文编号：3282793