复杂型面微小零件加工及机床精度分析

发布时间：2020-09-15 16:01

　　机械制造技术的重要研究方向之一是高精度和微小型化零件的加工，随着微机电和纳米技术的快速发展，三维微小构件特别是复杂形状微小零件的制造显得越来越重要。将复杂形面造型技术、CAD／CAM技术、数控技术应用于微细三维零件的切削加工中，是一种极具发展前途的新的加工方法。作者在自研的精密铣床上，进行了微小复杂形面零件的切削加工实验，对用精密铣削技术加工三维微细金属零件工艺进行了较深入的研究。零件加工精度的不断提高，使得对机床的精度分析变得尤为重要。我们用神经网络法对自研的精密机床进行精度建模，并对其输出精度进行了分析，根据其精度模型，预测其对加工零件的精度影响。本论文研究的主要内容有： 1．深入研究了微细加工技术及理论。其技术主要包括：三维复杂曲面造型技术、复杂曲面加工技术、微细切削加工工艺。 2．提出一种基于神经网络的机床精度快速建模方法，设计了特殊检具，通过检具的检测获取机床加工空间定位误差信息，以此信息构造了神经网络训练样本，并通过计算机仿真预测其对加工零件精度的影响，提出了基于神经网络机床误差补偿的思想。
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2002
【中图分类】：TH161
【部分图文】：

机床,加工机,科学技术研究,东京大学

床及在该机床上加_l:的微细螺栓大学合作研制了一台4轴微小零件加工机轴，在Y轴上安装了磨削主轴。该机床设的接口方式安装上主轴模块、导轨模块和。而且这样设计使该机床的加工有极大的车削、磨削和钻孔。图1.2右为该机床利用为100pm的铝合金螺栓。微细切削加工技术，只有哈尔滨工业大学工机床的概念国内文献基本没有。基于与机床上每一运动副有关的误差成分，和方向误差。随着机床结构和零件加工形递作用于刀具和零件的相对位置关系中，必须建立适当的数学模型来描述这种误差

复杂型面

圣2.3.3复杂曲面的造型实例图2.3是我们所造复杂曲面的线框模型，图2.4是根据以上曲面构造方法创建出来的该复杂曲面三维图。lll瞬病病图2.3微细复杂型面线框模型图2.4微细复杂型面当然，对于象米老鼠这样的复杂模型，我们还可以利用逆向工程的方法进行造型，所谓逆向工程，就是用三坐标测量机测出复杂模型中的一些点，利用Pr。/ENGINEER软件，重构出满意的模型。其具体做法是:用三坐标测量机测出复杂模型中的一些关键点坐标值，在Pro/ENGINEER软件中构造出这些点，然后将这些点连成样条曲线，再由这些曲线构造出所需曲面，如所构成的曲面不光顺，可修改其中的一些样条曲线，再构面，直至模型光顺为止。圣2.4本章小节复杂曲面的造型是复杂形状零件加工的基本工作之一

机床,位置检测,伺服电机,转台

可以提高机床的整体刚性、稳定性及热对称性。山」几是微小零件切削加工，切削量都不大，所以切削力较小，X轴、Y轴和转台设计为空气静压形式，Z轴为滚动导轨形式，如图3.3，其驱动都用滚珠丝杠驱动。山于机床的空问限制，伺)」仗转台与其伺服电机平行放置，利用同步带驱动。三个直线轴的位置检测是用分辨率为】川n的光栅尺，伺服电机是日本SanyoDenki公司的交流伺服电机，伺服转台利用同步感)、从器进行位置检测，并组成全闭环伺服控制系统。机床的床身与导轨材料采用泰I妇青花岗岩，铣头采用日本NsK的气动高速铣头，其转速可达20000转/分。机床的总体尺寸l3j为1200mm

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