復(fù)雜零件的加工需求使得五軸數(shù)控機(jī)床在制造業(yè)中至關(guān)重要。現(xiàn)代加工不僅對機(jī)床的精度要求越來越高,同時(shí)也要求加工機(jī)床類型的多樣化。目前國內(nèi)外對正交類型機(jī)床的后置處理算法研究已趨于成熟,但對非正交機(jī)床的運(yùn)動建模仍然局限于具體類型的機(jī)床,對平動軸和旋轉(zhuǎn)軸都為非正交軸的情況缺乏綜合的研究;且對影響加工精度的機(jī)床結(jié)構(gòu)性誤差在運(yùn)動建模中的補(bǔ)償研究也有些許不足;同時(shí)對后置處理轉(zhuǎn)角選解方法的研究也比較缺乏。本文針對這一系列問題,將非正交機(jī)床、具有結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床歸納為軸線偏移類型機(jī)床,并進(jìn)行偏移量的統(tǒng)一,同時(shí)提出了滿足這類機(jī)床的運(yùn)動建模算法,描述了運(yùn)動量的求解及選解方法,論文的主要工作內(nèi)容如下:(1)分別對非正交類型機(jī)床和具有結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)軸、平動軸、主軸軸線偏移的分析;根據(jù)其軸線方向在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中類似的定義方法,將這兩種類型機(jī)床均視為軸線偏移類型機(jī)床,并對各運(yùn)動軸軸線偏移量的計(jì)算方法做出說明,總結(jié)了各項(xiàng)偏移量的表達(dá)式。(2)在對刀狀態(tài)下對各部件的初始位置進(jìn)行描述,根據(jù)對運(yùn)動軸線偏移的分析以及偏移量的定義,建立了旋轉(zhuǎn)軸、平動軸和主軸的軸線偏移運(yùn)動模型;基于三種典型類型機(jī)床的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對軸線偏移型機(jī)床... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

DMU 70evo linear非正交機(jī)床

圖2-1 DMU 70evo linear非正交機(jī)床圖中d、ψ、φ為非正交機(jī)床的參數(shù),由B轉(zhuǎn)軸軸線在機(jī)床中的空間位置可知,其與Z軸的夾角為ψ,在機(jī)床坐標(biāo)系中XOY平面內(nèi)與X軸的夾角為φ,該軸線與Z軸的交點(diǎn)距離工作臺面的距離為d。為了方便分析,在B轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動部件上建立一個(gè)與機(jī)床坐標(biāo)系同向的B轉(zhuǎn)軸理論坐標(biāo)系(OBt-XBtYBtZBt),其坐標(biāo)系原點(diǎn)在C軸軸線和工作臺的交點(diǎn)處,同時(shí)在B軸軸線的方向建立B轉(zhuǎn)軸實(shí)際坐標(biāo)系(OBr-XBrYBrZBr),實(shí)際坐標(biāo)系的YBr軸與B軸軸線重合,實(shí)際坐標(biāo)系原點(diǎn)位于B軸軸線與理論坐標(biāo)系ZBt軸上的交點(diǎn)處。該非正交機(jī)床的B轉(zhuǎn)軸實(shí)際坐標(biāo)系與理論坐標(biāo)系的相對位置如圖2-3所示。

圖中d、ψ、φ為非正交機(jī)床的參數(shù),由B轉(zhuǎn)軸軸線在機(jī)床中的空間位置可知,其與Z軸的夾角為ψ,在機(jī)床坐標(biāo)系中XOY平面內(nèi)與X軸的夾角為φ,該軸線與Z軸的交點(diǎn)距離工作臺面的距離為d。為了方便分析,在B轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動部件上建立一個(gè)與機(jī)床坐標(biāo)系同向的B轉(zhuǎn)軸理論坐標(biāo)系(OBt-XBtYBtZBt),其坐標(biāo)系原點(diǎn)在C軸軸線和工作臺的交點(diǎn)處,同時(shí)在B軸軸線的方向建立B轉(zhuǎn)軸實(shí)際坐標(biāo)系(OBr-XBrYBrZBr),實(shí)際坐標(biāo)系的YBr軸與B軸軸線重合,實(shí)際坐標(biāo)系原點(diǎn)位于B軸軸線與理論坐標(biāo)系ZBt軸上的交點(diǎn)處。該非正交機(jī)床的B轉(zhuǎn)軸實(shí)際坐標(biāo)系與理論坐標(biāo)系的相對位置如圖2-3所示。根據(jù)該機(jī)床的設(shè)計(jì)參數(shù)可知,B軸實(shí)際軸線與B軸理論坐標(biāo)系ZBt軸之間的夾角為ψ,在XBtOZBt平面內(nèi)與XBt的夾角為φ,同時(shí),兩個(gè)坐標(biāo)系原點(diǎn)之間的距離為d。設(shè)B轉(zhuǎn)軸實(shí)際坐標(biāo)系原點(diǎn)在理論坐標(biāo)系ZBt軸的位置為zB,B軸軸線在YBtOZBt平面內(nèi)的投影為B1軸,B軸與B1軸的夾角為γB,同時(shí)B1軸與B軸理論坐標(biāo)系YBt軸的夾角為αB。兩者之間的空間關(guān)系可以認(rèn)為是B軸理論坐標(biāo)系先沿其ZBt軸平移zB與實(shí)際坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合,再繞其XBt軸旋轉(zhuǎn)角度αB,使得理論坐標(biāo)系的YBt軸與B1軸重合,之后繞其新ZBt軸旋轉(zhuǎn)角度γB,最后與實(shí)際坐標(biāo)系重合。本文定義平移量zB為B轉(zhuǎn)軸軸線的Z軸平移度,旋轉(zhuǎn)角度αB、γB分別為B軸軸線繞X軸,Z軸的偏轉(zhuǎn)角,其他形式的非正交機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸軸線偏移量定義形式與之相同。由兩個(gè)坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系可知,zB、αB、γB的計(jì)算如下式所示:


本文編號：2945460