【摘要】：機(jī)床在使用過(guò)程中,由于受到各種內(nèi)外界因素影響,機(jī)床的基礎(chǔ)大件會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變形,導(dǎo)致機(jī)床的靜態(tài)幾何精度變差,直接影響著機(jī)床本身的加工精度。隨著對(duì)數(shù)控機(jī)床精度要求的提高,機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度的保持性也越來(lái)越重要。而分析機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度保持性最重要的是能夠得到機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形。目前對(duì)于機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形場(chǎng)研究較少,而對(duì)于長(zhǎng)期的機(jī)床基礎(chǔ)大件變形監(jiān)測(cè)研究更是少之又少。故此本文針對(duì)以機(jī)床的基礎(chǔ)大件的變形監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究,通過(guò)將分布式應(yīng)變的方法研究機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形,進(jìn)而研究機(jī)床基礎(chǔ)大件的幾何精度變化,主要的工作包括以下幾個(gè)方面:本文首先總結(jié)了目前機(jī)床幾何精度傳統(tǒng)檢測(cè)方法,分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),介紹了分布式應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)中的發(fā)展情況,總結(jié)了目前對(duì)于分布式應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法和變形計(jì)算算法,繼而確定了將分布式應(yīng)變監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床基礎(chǔ)大件變形監(jiān)測(cè)中來(lái)。對(duì)電阻應(yīng)變式傳感器的基本原理、傳感特性進(jìn)行了闡述,介紹了電阻應(yīng)變片的測(cè)量電路以及直角應(yīng)變花的工作原理。利用平面彎曲假設(shè)和多項(xiàng)式擬合的方法,分析了機(jī)床立柱、床身、鞍座這三個(gè)基礎(chǔ)大件的變形,建立了分布式應(yīng)變與三個(gè)基礎(chǔ)大件的變形的幾何模型,通過(guò)端點(diǎn)連線的方法計(jì)算了每個(gè)基礎(chǔ)件的直線度變化。以立式加工中心KVC850M的立柱、床身、鞍座為研究對(duì)象,構(gòu)建了一套可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床基礎(chǔ)件的無(wú)線應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并在各個(gè)機(jī)床基礎(chǔ)件的表面進(jìn)行了測(cè)點(diǎn)的布置、溫度的補(bǔ)償以及采集頻率的設(shè)置,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)件的實(shí)時(shí)應(yīng)變監(jiān)測(cè)。針對(duì)長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)的應(yīng)變數(shù)據(jù)中存在大量的高頻噪聲和異常點(diǎn)的問(wèn)題,利用小波分解和重構(gòu)的方法對(duì)應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行了去噪處理,并且對(duì)比分析不同小波不同分解層次的去噪的結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床基礎(chǔ)件的應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)處理。利用激光干涉儀對(duì)立式加工中心KVC850M各軸的直線度誤差進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)對(duì)比幾何模型計(jì)算的變形結(jié)果和各個(gè)月份直線度誤差結(jié)果,驗(yàn)證了該方法的可行性和正確性,實(shí)現(xiàn)了基于分布式應(yīng)變的機(jī)床基礎(chǔ)件幾何精度監(jiān)測(cè),為機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度監(jiān)測(cè)提供了一種新方法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG659

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本文編號(hào)：2761985