基于数控仿真系统的机械加工误差虚拟测量方法研究

发布时间：2021-07-02 16:23

　　在高质量产品的制造和高效率生产环境构建中,测量技术起到了很大的作用,其重要性与日俱增。尤其在生产国际化、全球经济一体化迅速发展时期,要求不同地区生产的高精度零部件,必须具有良好的互换性,对加工误差测量提出了更高的要求。同时,随着虚拟制造技术的发展,虚拟环境下产品的设计、模拟、检测、评价得到了越来越广泛的应用。在此背景下,本文提出的基于数控仿真系统的虚拟测量方法,成为理论抽象法和物理实验法之外加工误差测量的第三种方法,它可作为前两种测量方法的有效补充,有效降低加工误差测量成本。首先,论述了现代制造业的发展背景及现状和虚拟制造的提出与发展,介绍了制造业中机械加工误差的来源、分析方法及研究现状。其次,阐述了加工误差虚拟测量系统的设计模型,探索性地建立了虚拟测量方法的数学模型,分析了测量方法可行性的几何学、图形学理论基础,论述了仿真环境建立、模拟过程实现以及加工误差的测量与分析等虚拟测量系统模块的功能及原理。再次,分析了数控铣削加工工艺中的误差来源及其研究现状,基于数控仿真系统VERICUT建立了数控铣削误差虚拟测量系统的模型,模拟了铣削加工过程,测量与分析了数控铣削过程的加工误差。最后,论述... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

正态分布概率密度函数的曲线

是只有毛坯的上表面才是加工表面；二是平行于刀轴的一条直线与被加工毛坯的上表面有且仅有一个交点。因此可以采用三角化离散法，将上表面离散为均匀点阵，再将这些点阵连接成三角网络，如图2.4所示。

其求解方法都是基于机床理想运动结构。在机构运动学理论中，可将任意结床归结为两条运动链组成：一条为“工件——机架”运动链，另一条为“刀具—架”运动链。如图 2.6 所示为机床机构的机构简图[38]。从刀具(主轴)到机架之间的运动链为“刀具——机架”运动链(BC 链)，从工作台)到机架之间的运动链为“工件——机架”运动链(BW 链)，它们均由若干动副串联而成。对 BC 链和 BW 链进一步分析可知，组成运动链的各个运动是移动副就是转动副，每一个运动副分别对应机床的一个坐标轴。由此可见床机构的构件数和自由度都等于数控机床的坐标轴数。用 C 表示刀具，W 表件，B 表示机架(床身)，P 表示移动轴，R 表示转动轴，则任意结构的数控机型都可以表示为 C…B…W 的形式，其中 C 和 B、B 和 W 之间依次插入各坐(运动副)的代号 P 或 R。

【参考文献】：
期刊论文
[1]机床工具行业主要用户对数控机床的需求浅析[J]. 丁雪生.  制造技术与机床. 2005(08)
[2]磨削磨料加工技术的最新发展[J]. 蔡光起,冯宝富,赵恒华.  航空制造技术. 2003(04)
[3]虚拟加工中的加工误差分析与预测[J]. 马玉林,付宜利,孙宏伟.  机械工程学报. 2002(11)
[4]任意结构数控机床机构运动学建模与求解[J]. 何耀雄,徐起贺,周艳红.  机械工程学报. 2002(10)
[5]数控车床虚拟制造环境技术研究[J]. 葛研军,施志辉,卢碧红,江渡,王启义.  中国机械工程. 2002(08)
[6]基于铣削力/力矩模型的铣削表面几何误差模型[J]. 张智海,郑力,李志忠,张伯鹏.  机械工程学报. 2001(01)
[7]数控机床热变形关键点的辨识[J]. 于金,李成山.  组合机床与自动化加工技术. 2000(12)
[8]三坐标测量机热特性分析及改善对策[J]. 曹岩,梅林,赵汝嘉,王裕文.  制造技术与机床. 2000(02)
[9]机床热变形的主动补偿[J]. 陶湘保,张德贤,刘筱连,师汉民.  中国机械工程. 1999(08)
[10]数控机床实时误差补偿技术及其应用[J]. 杨建国,薛秉源.  上海交通大学学报. 1998(05)

博士论文
[1]数控铣削加工物理仿真关键技术研究[D]. 张臣.南京航空航天大学 2006

硕士论文
[1]SK-21数控凸轮磨床几何误差软件补偿技术的研究[D]. 胡勇.北京工业大学 2006
[2]面向铣削加工的虚拟机床技术的研究[D]. 王正滨.大连理工大学 2003



本文编号：3260807