数控车床滚珠丝杠反向间隙误差及其控制研究

发布时间：2017-07-14 04:21

  本文关键词：数控车床滚珠丝杠反向间隙误差及其控制研究

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【摘要】：滚珠丝杠的反向间隙误差是数控车床系统误差的一种,反向间隙的大小直接影响到机床的定位精度。在技工学校教学和中小型企业机械加工中,由于机床精度较低,常常会因为滚珠丝杠的反向间隙使加工后的零件产生形状和位置误差。此时,必要的检测和排除反向间隙对提高零件的加工精度有重要意义。本文深入分析了其产生的原因,并以经济型数控车床加工轴类零件为实例,通过用杠杆千分表检测和调整反向间隙、用数控程序编程法排除反向间隙、用激光干涉仪检测和调整反向间隙,对几种检测和调整方法进行了比较,提出了在技术条件和机床条件有限的情况下消除反向间隙误差的差别化选择。研究表明,反向间隙误差补偿是数控车床控制零件加工精度的一个重要途径,特别是经济型数控机床加工。在加工封闭曲线时,采用误差补偿技术可将加工误差减少75%~90%。国产数控车床中,经济型机床占很大比重。通过对反向间隙系统补偿方法的研究,可以在国产数控装备制造业中发挥作用,提高国产数控机床的使用寿命,保证产品精度的一致性。本课题的研究为国产数控机床在学校和中小型企业的应用提供了借鉴与参考。
【关键词】：数控车床 反向间隙 误差分析 实例研究
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG519.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 数控技术与数控车床8-13
• 1.1.1 数控技术8-10
• 1.1.2 数控车床10-13
• 1.2 数控车床的研究现状和目前存在的问题13-16
• 1.2.1 数控车床的发展现状13
• 1.2.2 数控机床误差补偿的研究现状13-14
• 1.2.3 数控机床制造业存在的问题14-16
• 1.3 课题研究的目的、意义和主要内容16-18
• 1.3.1 课题研究的目的16
• 1.3.2 课题研究的意义16-17
• 1.3.3 课题研究的主要内容17-18
• 2 数控车床的滚珠丝杠副传动分析18-24
• 2.1 滚珠丝杠副的基本传动形式19
• 2.2 滚珠丝杠副的选择原则19-20
• 2.3 滚珠丝杠的受力分析20-22
• 2.3.1 承载力分析20-21
• 2.3.2 稳定性分析21
• 2.3.3 静刚度分析21-22
• 2.4 滚珠丝杠副的渐进性误差22-24
• 3 数控车床的加工误差理论分析24-33
• 3.1 数控车床的位置误差24-26
• 3.1.1 位置误差的分类24-26
• 3.1.2 位置误差的补偿26
• 3.2 数控车床的反向间隙误差26-33
• 3.2.1 反向间隙误差的形成原因26-27
• 3.2.2 反向间隙误差的影响因素27-28
• 3.2.3 反向间隙误差的补偿原理28-29
• 3.2.4 反向间隙误差的补偿步骤29-30
• 3.2.5 反向间隙大小的计算30-33
• 4 数控车床反向间隙误差的检测与控制33-44
• 4.1 反向间隙误差的检测33-38
• 4.1.1 用杠杆千分表检测反向间隙33-35
• 4.1.2 用激光干涉仪检测反向间隙35-38
• 4.2 反向间隙误差的控制38-44
• 4.2.1 机械调整法控制反向间隙38
• 4.2.2 数控程序法排除反向间隙38-40
• 4.2.3 系统参数补偿法消除反向间隙40-44
• 5 数控车床反向间隙误差控制的实验研究44-66
• 5.1 反向间隙误差的实例分析44-50
• 5.1.1 工艺过程分析47
• 5.1.2 数控编程分析47-49
• 5.1.3 零件误差分析49-50
• 5.2 反向间隙的数据收集50-57
• 5.2.1 杠杆千分表检测的数据收集50-51
• 5.2.2 激光干涉仪检测的数据收集51-57
• 5.3 反向间隙控制的实例分析57-59
• 5.3.1 反向间隙的数控程序补偿实例57-58
• 5.3.2 反向间隙的系统参数补偿实例58-59
• 5.4 实验结果的分析59-66
• 5.4.1 反向间隙不同测量方法的测量值对比59-61
• 5.4.2 反向间隙误差不同控制方法补偿后的误差值对比61-64
• 5.4.3 反向间隙误差的检测与控制方法选择参照表64-66
• 结论66-67
• 附录A：螺纹阶台轴的零件图67-70
• 附录B：数控车床加工螺纹阶台轴的编程70-73
• 参考文献73-75
• 攻读硕士学位期间学术论文及科研情况75-76
• 致谢76-77

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本文编号：539657