数控铣床定位误差测量分析与补偿研究

发布时间：2023-02-19 16:10

　　数控铣削加工的零件结构精度高,表面质量好,而数控铣床的定位精度是决定产品加工精度的关键条件之一。减小数控铣床的定位误差主要可以分为误差检测和误差补偿两个部分,而误差检测作为误差补偿的前提,其测量的可靠程度决定了最终误差补偿的效果。本文主要考虑多因素影响的定位误差检测精度,用Laser XL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行测量,并以此为基础进行误差补偿。主要内容如下:(1)介绍了定位误差的检测原理与测量步骤,通过对反向间隙、位移误差、重复定位精度的深入分析,得到其各自的主要因素。特别是对位移误差的分离分析,研究X、Y轴行程内各阶段的磨损情况,最后通过数控铣床使用一年前后的误差对比,验证误差定量分析的准确性。(2)基于Edlen经验公式的计算值与实际测量的数值进行对比,分析环境参数(包括气温、气压、湿度)对测量误差的影响。然后以进给速度、测量间距、加工时间为自变量因素,反向间隙和位移误差为响应结果,运用极差分析法得出不同因素对测量结果的影响程度。最后通过统计定位误差的测量结果,作出定位误差的概率分布曲线,得出误差测量的可靠度以及数控铣床运动精度的保持性。(3)运用基于...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机床误差检测与分析
        1.2.2 机床误差补偿技术
    1.3 课题来源
    1.4 主要研究内容
    1.5 总体研究方案
第2章 数控铣床定位误差检测与定量分析
    2.1 概述
        2.1.1 实验设备介绍
        2.1.2 定位误差来源
    2.2 三轴数控铣床定位误差测量
        2.2.1 定位误差检测原理
        2.2.2 定位误差测量基本步骤
        2.2.3 数控铣床的定位误差测量
    2.3 数控铣床定位误差分析
        2.3.1 反向间隙分析
        2.3.2 位移误差分析
        2.3.3 重复定位精度分析
    2.4 铣床定位误差加工使用前后对比试验
    2.5 本章小节
第3章 基于多因素影响的误差测量可靠度分析
    3.1 环境参数对比实验
        3.1.1 激光干涉仪的测量精度
        3.1.2 环境参数实验分析
    3.2 三因素双目标分析
        3.2.1 实验方法介绍
        3.2.2 实验数据处理分析
    3.3 单因素对比试验
        3.3.1 单因素对比实验结果分析
        3.3.2 单因素对比试验验证
    3.4 定位误差分布情况分析
        3.4.1 分析法介绍
        3.4.2 反向间隙可靠度分析
        3.4.3 小样本数据检验分析
    3.5 直线定位精度检验分析
    3.6 本章小节
第4章 数控铣床定位误差补偿试验
    4.1 定位误差补偿方式与策略
    4.2 反向间隙补偿
        4.2.1 反向间隙补偿思路
        4.2.2 反向间隙测量补偿试验
    4.3 定位误差补偿
        4.3.1 机床坐标系
        4.3.2 坐标系偏移误差补偿原理
    4.4 试切法加工试验
        4.4.1 试验准备
        4.4.2 未补偿的加工试验
        4.4.3 定位误差综合补偿加工试验
    4.5 工件精度检测及结果分析
        4.5.1 三坐标测量机介绍
        4.5.2 工件精度检测试验
        4.5.3 测量结果分析
    4.6 本章小节
第5章 总结与展望
    5.1 研究内容总结与创新之处
        5.1.1 研究内容总结
        5.1.2 创新之处
    5.2 未来工作的展望
参考文献
附录
    附表1 未补偿的加工程序
    附表2 补偿后的加工程序
读硕士学位期间的科研成果
    攻读硕士期间发表的学术论文
    攻读硕士期间合作申报及主要参与的科研项目
致谢



本文编号：3746533