机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测

发布时间：2017-07-15 17:06

  本文关键词：机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测

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【摘要】：针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;西安精雕软件科技有限公司;
【关键词】： 数控机床 多体系统理论 误差预测 加工空间 工艺优化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51575428) 国家“863计划”资助项目(2012AA040701) 国家重大专项资助项目(2015ZX04014021)
【分类号】：TH161
【正文快照】： 现代机床制造技术正朝着高速度、高精度的方向快速发展,提高机床精度的研究也备受重视。机床通过刀具与工件之间的相对运动来完成零件表面的成形加工[1],而刀具和工件相对位置变化是通过改变机床各个部件相对位姿而实现的。机床部件相对位姿的变化造成了机床整机构型的改变,进

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本文编号：544856