本文選題：混聯(lián)機(jī)床 + 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)　； 參考：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：制造業(yè)與制造技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)床的加工精度及整機(jī)性能提出越來(lái)越高的要求。機(jī)床自身的運(yùn)動(dòng)精度、剛度、抗振性等動(dòng)態(tài)特性直接影響機(jī)床的整機(jī)性能進(jìn)而影響所加工零件精度。本文對(duì)影響串并混聯(lián)磨拋機(jī)床加工精度的幾何誤差進(jìn)行建模與實(shí)驗(yàn)分析并通過實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析對(duì)影響所加工葉片表面質(zhì)量的磨床動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行研究。對(duì)機(jī)床動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工以及后續(xù)誤差補(bǔ)償提供理論指導(dǎo),從而對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)的發(fā)展提供有力幫助。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的基本理論,以串并混聯(lián)磨拋機(jī)床整機(jī)及其關(guān)鍵子結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象對(duì)串并混聯(lián)磨拋機(jī)床開展模態(tài)實(shí)驗(yàn),對(duì)串并混聯(lián)機(jī)床采用錘擊激勵(lì)和變時(shí)基采樣法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,并分別采用特征系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)算法和最小二乘復(fù)指數(shù)法來(lái)識(shí)別模態(tài)參數(shù)并將兩種方法識(shí)別結(jié)果進(jìn)行比較,得出整機(jī)及其關(guān)鍵子結(jié)構(gòu)的低階固有頻率,阻尼比和模態(tài)振型。根據(jù)對(duì)頻率及振型的分析得出橫梁是機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)的結(jié)論,并提出改進(jìn)意見。分別采用不同建模方法建立了混聯(lián)機(jī)床串聯(lián)部分與并聯(lián)部分的空間幾何誤差模型。詳述多體系統(tǒng)理論誤差模型對(duì)于建立簡(jiǎn)單串聯(lián)結(jié)構(gòu)誤差模型的優(yōu)勢(shì)以及對(duì)于多封閉環(huán)復(fù)雜的并聯(lián)機(jī)構(gòu)建模的不足之處。然后基于多體系統(tǒng)理論對(duì)混聯(lián)機(jī)床中的串聯(lián)結(jié)構(gòu)部分建立空間誤差模型。并基于Rodrigues參數(shù)描述和矩陣全微分理論對(duì)以3-RPS并聯(lián)結(jié)構(gòu)為主體的機(jī)床葉片夾具定位點(diǎn)幾何位姿誤差建模。通過將形狀公差6級(jí)所對(duì)應(yīng)的公差值設(shè)為各零件制造誤差并代入所建立的基于矩陣全微分理論的空間誤差模型中進(jìn)行數(shù)值仿真,分析機(jī)構(gòu)中各幾何誤差對(duì)動(dòng)平臺(tái)上葉片夾具定位點(diǎn)處X、Y、Z向運(yùn)動(dòng)位姿精度的影響。針對(duì)機(jī)床一組運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解,設(shè)定所有零件制造誤差為GB/T1184-1996中6級(jí)公差對(duì)應(yīng)值,并對(duì)單個(gè)零件誤差取值從6級(jí)公差值到7級(jí)公差值變化時(shí)葉片夾具定位點(diǎn)處X、Y、Z向位姿變化情況進(jìn)行仿真。對(duì)于串聯(lián)部分空間誤差分布研究,首先利用激光干涉儀對(duì)混聯(lián)機(jī)床X軸與Y軸的定位誤差、直線度誤差以及角度誤差共十項(xiàng)誤差進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)多次測(cè)量得到各項(xiàng)幾何誤差的分布情況并代入基于多體系統(tǒng)理論建立的機(jī)床串聯(lián)部分的幾何誤差模型。然后通過線性插值計(jì)算研究在X、Y軸聯(lián)動(dòng)的的工況下,機(jī)床串聯(lián)部分運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的空間誤差總體變化規(guī)律。通過MATLAB處理得到X、Y軸工作區(qū)域內(nèi)空間綜合誤差分布情況。截取葉片縱磨時(shí)規(guī)劃的一段機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行空間誤差分析。通過比較X軸與Y軸的各項(xiàng)幾何誤差與綜合誤差各向分量的分布情況及變化趨勢(shì),得出其對(duì)綜合誤差的影響程度。接下來(lái)通過數(shù)值積分比值計(jì)算,定量計(jì)算出X、Y軸定位誤差、直線度誤差等誤差占綜合誤差的比例。對(duì)于并聯(lián)部分空間誤差分布研究,首先利用位移傳感器對(duì)A、B、C電動(dòng)缸的定位誤差進(jìn)行測(cè)量分析。然后選取一組葉片旋轉(zhuǎn)磨拋截面軌跡特征點(diǎn)并將其代入機(jī)床并聯(lián)機(jī)構(gòu)誤差模型,計(jì)算得到該組葉片軌跡特征點(diǎn)的誤差變化規(guī)律,為后續(xù)機(jī)床誤差補(bǔ)償提供指導(dǎo)。
[Abstract]:In this paper , the geometric error model of the machine tool is set up by using the characteristic system theory and the matrix complete differential theory .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG580.2

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本文編號(hào)：1795041