【摘要】：五軸數(shù)控機床具有良好的曲面加工能力,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、軌道交通、軍工等高端制造行業(yè)。五軸數(shù)控機床作為行業(yè)中的主力軍,能否生產(chǎn)加工高精度的工業(yè)產(chǎn)品,已經(jīng)成為當(dāng)下衡量各個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。本文以某雙轉(zhuǎn)軸式五軸數(shù)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(guān)系,然后將多體理論引申到特定目標(biāo)機床上,描述其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同時,推導(dǎo)出空間誤差變換矩陣,最后提出了基于SimMechanics技術(shù)的數(shù)控機床幾何誤差檢測的仿真方法,此方法能夠在設(shè)計階段對數(shù)控機床的加工精度進行預(yù)測并調(diào)整,并為設(shè)計精度提供數(shù)據(jù)支持,便于后續(xù)設(shè)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(zhuǎn)軸式五軸數(shù)控機床為研究對象,采用低序體陣列的方法對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行描述,并推導(dǎo)出誤差變換矩陣。(2)通過分析該五軸數(shù)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(jù)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(shù)來預(yù)估數(shù)控機床幾何誤差的方法。(4)采用SolidworksSimMechanics聯(lián)合仿真方案建立該數(shù)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(biāo)數(shù)據(jù),以此來檢測機床加工過程中所產(chǎn)生誤差的精度范圍,確定在不同預(yù)設(shè)精度條件下,機床實際加工中所能達(dá)到的最高及最低精度。文中關(guān)于雙旋轉(zhuǎn)軸數(shù)控機床預(yù)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(chǎn)生重大影響。五軸聯(lián)動數(shù)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(dá)性，有省時高效的特點。此外由于其在實際生產(chǎn)中具小等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于柴油機曲軸、發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動的影響，，機床各軸在插補運動時會產(chǎn)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(shù)控機床運動體總會產(chǎn)生誤差，圖2.1 所示為在實際有誤差情況下根據(jù)運動體的運動特征建立的兩運動體的參考坐標(biāo)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(biāo)系， 為一運動體， 為其相鄰運動體， 為固定在 體上的體坐標(biāo)系， 為固定在 體上的體坐標(biāo)系； 為運動體 的運動參考坐標(biāo)系，它相對于 體的體坐標(biāo)系 的位置不隨 體運動而變化。 為 體的位置誤差參考坐標(biāo)系， 為 體的運動誤差參考坐標(biāo)系； 為 體的體坐標(biāo)系原點和 體的體坐標(biāo)系原點之間的初始位置矢量
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

【參考文獻(xiàn)】

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1 付國強;傅建中;沈洪W

本文編號：2590908