【摘要】：五軸數控機床具有良好的曲面加工能力,被廣泛應用于工業(yè)生產、軌道交通、軍工等高端制造行業(yè)。五軸數控機床作為行業(yè)中的主力軍,能否生產加工高精度的工業(yè)產品,已經成為當下衡量各個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。本文以某雙轉軸式五軸數控機床作為研究對象,首先分析并闡述了兩相鄰運動體之間特征關系,然后將多體理論引申到特定目標機床上,描述其拓撲結構的同時,推導出空間誤差變換矩陣,最后提出了基于SimMechanics技術的數控機床幾何誤差檢測的仿真方法,此方法能夠在設計階段對數控機床的加工精度進行預測并調整,并為設計精度提供數據支持,便于后續(xù)設計及改進工作的展開。主要研究工作如下:(1)基于多體系統(tǒng)理論,以某雙轉軸式五軸數控機床為研究對象,采用低序體陣列的方法對其拓撲結構進行描述,并推導出誤差變換矩陣。(2)通過分析該五軸數控機床的主要誤差源,闡述了幾何誤差對機床精度的影響。(3)根據球桿儀的檢測原理,建立了二十一項幾何誤差二次方程模型,提出了用計算機仿真技術來預估數控機床幾何誤差的方法。(4)采用SolidworksSimMechanics聯合仿真方案建立該數控機床系統(tǒng)仿真模型,通過在各軸添加幾何誤差的方法,模擬仿真機床的理想模型與幾何誤差模型,分析運動仿真中刀尖空間坐標數據,以此來檢測機床加工過程中所產生誤差的精度范圍,確定在不同預設精度條件下,機床實際加工中所能達到的最高及最低精度。文中關于雙旋轉軸數控機床預誤差的仿真分析,對虛擬制造和計算機仿真加工中的誤差分析及如何提高機床精度等方面有一定參考價值;對實際加工中機床的誤差補償有一定實用價值。
【圖文】：

產生重大影響。五軸聯動數控機床如圖 1.1 所示，有效地改善了切削條件，因其刀具有任意可達性，有省時高效的特點。此外由于其在實際生產中具小等優(yōu)勢，廣泛應用于柴油機曲軸、發(fā)電機轉子運動的影響，，機床各軸在插補運動時會產生非線性加工時可能會造成刀具破損甚至是工件報廢的非理[1]

由于各種不確定因素使得數控機床運動體總會產生誤差，圖2.1 所示為在實際有誤差情況下根據運動體的運動特征建立的兩運動體的參考坐標系。圖 2.1 誤差情況下運動體和相鄰體Fig. 2.1 Motion bodies and adjacent bodies in the case of error圖 2.1 中 0為慣性體， 0為慣性坐標系， 為一運動體， 為其相鄰運動體， 為固定在 體上的體坐標系， 為固定在 體上的體坐標系； 為運動體 的運動參考坐標系，它相對于 體的體坐標系 的位置不隨 體運動而變化。 為 體的位置誤差參考坐標系， 為 體的運動誤差參考坐標系； 為 體的體坐標系原點和 體的體坐標系原點之間的初始位置矢量
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

【參考文獻】

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1 付國強;傅建中;沈洪W

本文編號：2590908