CK6140数控车加工精度的研究

发布时间：2017-05-13 09:20

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【摘要】：近年来,随着社会需求向多样化、个性化的发展,机械制造业正在经历着由大批量的生产方式向着多品种的生产方式发展。网络化、虚拟化、精密化、柔性化、智能化、集成化、清洁化、全球化正逐渐成为现在先进制造技术发展的主流。相对传统的机械加工制造技术,数控机床加工技术凭借其加工精度高、生产效率高、可重复性高、可以完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲线的零件加工以及可以一机多用等特点大幅度改良了零件加工生产条件,改进了生产制造工艺。然而,在实际工况条件下,由于生产条件、方式、指标、参数等多方面的影响,往往使所得产品的状况与理论情形有一定差距,得不到预期的效果。论文以CK6140数控车床车削为例,主要探讨和研究了其加工精度的影响因素,分析了工艺系统因切削力的变化而引起的误差对加工后零件精度的影响,并基于切削力等影响因素,将所有误差按照其成因建立起各自的坐标系,分别进行单独处理,通过变换坐标将所有误差全部纳入到统一的工艺坐标系中,建立了预测综合模型。根据数控车削加工的特点,设计了针对数控车削进行加工试验,将研究对象锁定为径向尺寸精度,验证了预测模型准确性的。与此同时,改变切削要素,采用正交试验和单因素分析结合的方式进行分析,从而得到车削加工在试验条件范围内径向尺寸精度的分布规律及改变加工过程中的工艺参数对加工精度的影响,水平变动的因素对各项精度指标所产生影响的显著性差异,推导得到加工条件最佳组合方案,从而验证在改变相应加工工艺参数的情况下,分析出预测模型的预测效果。论文所建立的预测综合精度模型,使所建立的只考虑单项或少数因素的模型预测效果比较差的情况得以进步,其结论对操作人员进行指导时对于切削参数调整有帮助作用,也为以后制定数控加工的指标参数和实际生产加工时提供理论和实践依据。
【关键词】：数控车削 影响因素 正交试验法 预测模型 统计分析
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG519.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究意义和背景9-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.2.1 数控技术研究现状10-11
• 1.2.2 数控仿真技术11
• 1.2.3 精度预测11-12
• 1.2.4 正交试验设计的研究现状12-13
• 1.2.5 现代测试系统13-14
• 第2章 机械加工精度的影响因素14-21
• 2.1 加工原理误差16
• 2.2 机床几何误差及磨损其对加工精度的影响16-18
• 2.2.1 主轴回转误差16-17
• 2.2.2 导轨误差17-18
• 2.2.3 传动链误差18
• 2.3 刀具、夹具的制造及磨损误差18-19
• 2.4 工艺系统受力变形引起的误差19
• 2.4.1 切削过程中受力点位置变化引起的加工误差19
• 2.4.2 切削力大小变化引起的加工误差19
• 2.5 工艺系统受热变形引起的误差19-21
• 2.5.1 机床热变形对加工精度的影响20
• 2.5.2 刀具热变形对加工精度的影响20
• 2.5.3 工件热变形对加工精度的影响20-21
• 第3章 数控车削加工过程中误差的产生分析及建模21-31
• 3.1 数控系统误差及减小误差的措施21-22
• 3.1.1 数控系统误差的影响21-22
• 3.1.2 减小数控系统误差的措施22
• 3.2 编程过程中形成的误22-23
• 3.2.1 编程误差22-23
• 3.2.2 减小编程误差的措施23
• 3.3 系统力应变建模23-25
• 3.3.1 工艺系统刚度受力变形误差分析23-24
• 3.3.2 工件受力变形建模24-25
• 3.4 工艺系统受热变形误差25
• 3.5 机床误差分析25-27
• 3.5.1 误差源分析25-27
• 3.5.2 影响数控车床误差元素27
• 3.6 数控加工误差的统计分析27-28
• 3.6.1 误差正态分布规律27-28
• 3.6.2 误差的分布图分析方法28
• 3.7 提高切削精度的常见方法28-31
• 3.7.1 车床本身几何精度的补偿28-29
• 3.7.2 进给运动间隙的补偿29
• 3.7.3 用编程指令对工件精度补偿29-30
• 3.7.4 刀具几何参数误差的补偿30-31
• 第4章 建立预测模型31-35
• 4.1 精度预测综合模型31-33
• 4.1.1 影响精度误差因素31
• 4.1.2 工艺系统坐标系建立31-32
• 4.1.3 精度预测综合模型建立32-33
• 4.2 径向尺寸精度预测模型33-35
• 第5章 CK6140数控车削试验验证35-43
• 5.1 车削加工试验设计35-39
• 5.1.1 数控车削加工35
• 5.1.2 试验目的35
• 5.1.3 试验方案35-36
• 5.1.4 设定车削加工工艺36-37
• 5.1.5 加工误差的补偿37-39
• 5.1.6 测试方法39
• 5.2 测量内容及结果39-43
• 第6章 正交法分析规律43-49
• 6.1 结合MATLAB的数据分析方法43-45
• 6.2 径向尺寸精度分析45-49
• 6.2.1 单因素对比试验分析45-47
• 6.2.2 正交试验分析47-49
• 第7章 提高加工精度的措施49-50
• 7.1 减小原始误差49
• 7.2 补偿原始误差49
• 7.3 转移原始误差49
• 7.4 均分原始误差49
• 7.5 针对薄壁套类零件的措施49-50
• 结论50-51
• 参考文献51-54
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单54-55
• 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：362156