柔性加工生產(chǎn)線的可靠性和精度穩(wěn)定性很大程度上取決于其加工過程中的關(guān)鍵設備——加工中心。因此,加工中心加工精度的高低直接決定著生產(chǎn)線上產(chǎn)品的優(yōu)劣,而熱誤差是影響其加工精度的重要因素之一。該類誤差一般能占到機床總誤差的40%-70%,機床的精度越高,該比例值越大。目前,熱誤差補償技術(shù)是減小、消除機床自身的熱誤差,提高其加工精度的有效方法之一,引起了國內(nèi)外學者的廣泛、持續(xù)關(guān)注。本文基于“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”國家科技重大專項資助課題“錫柴重型柴油發(fā)動機缸體、缸蓋柔性加工生產(chǎn)線示范工程”中的子課題“機床的精度穩(wěn)定性和可靠性”,對機床的熱誤差補償技術(shù)進行了研究,完成的主要工作如下：（1）闡述了本文的研究背景和研究意義,綜述了機床熱誤差補償技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并在此基礎上提出了論文所要研究的內(nèi)容,總結(jié)了研究思路。（2）為求得加工中心在加工過程中隨時間變化的溫度場及每個熱源的溫度變化情況,對整機進行了熱特性分析。采用有限元法進行熱分析,包括建立幾何模型、確定工程數(shù)據(jù)（比熱、熱傳導系數(shù)、密度）、網(wǎng)格劃分、添加熱載荷及邊界條件等,最終建立起機床的有限元模型,運行求解、分析得出整機溫度場及其熱源點... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 機床熱誤差補償技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機床熱誤差補償技術(shù)國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機床熱誤差補償技術(shù)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 當前存在的問題
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 加工中心整機熱特性分析
    2.1 有限元熱分析概述
        2.1.1 熱量傳遞的基本形式
        2.1.2 穩(wěn)態(tài)傳熱和瞬態(tài)傳熱
        2.1.3 熱特性分析流程
    2.2 加工中心熱源分析及其發(fā)熱量計算
        2.2.1 加工中心熱源分析
        2.2.2 參數(shù)化熱載荷模型
    2.3 基于ANSYS Workbench的加工中心溫度場分析
        2.3.1 建立有限元模型
        2.3.2 整機溫度場分析
    2.4 本章小結(jié)
3 加工中心溫度及主軸熱誤差分析與檢測
    3.1 加工中心熱誤差分析及防治方法
        3.1.1 機床誤差組成形式分析
        3.1.2 主軸熱誤差形式分析
        3.1.3 誤差防止法降低主軸熱誤差
        3.1.4 誤差補償法降低主軸熱誤差
    3.2 加工中心溫度與主軸熱誤差檢測系統(tǒng)搭建
        3.2.1 熱源點溫度測量系統(tǒng)搭建
        3.2.2 主軸熱誤差測量系統(tǒng)搭建
    3.3 加工中心溫度與主軸熱誤差檢測試驗
        3.3.1 試驗方案設計及實施
        3.3.2 試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 加工中心溫度測點優(yōu)化方法研究
    4.1 溫度測點優(yōu)化方法的提出
    4.2 溫度測點優(yōu)化相關(guān)理論
        4.2.1 簡單相關(guān)性分析
        4.2.2 模糊聚類分析
        4.2.3 灰色綜合關(guān)聯(lián)度分析
    4.3 溫度測點優(yōu)化方法的實施
    4.4 結(jié)果驗證
    4.5 本章小結(jié)
5 加工中心主軸熱誤差建模技術(shù)研究
    5.1 主軸熱誤差建模方法的提出
    5.2 主軸熱誤差建模相關(guān)理論
        5.2.1 多元線性回歸
        5.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
    5.3 主軸熱誤差建模方法的實施
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于灰色關(guān)聯(lián)和模糊聚類的機床溫度測點優(yōu)化[J]. 張偉,葉文華.  中國機械工程. 2014(04)
[2]基于灰色神經(jīng)網(wǎng)絡的機床熱誤差建模[J]. 張毅,楊建國.  上海交通大學學報. 2011(11)
[3]基于灰色理論預處理的神經(jīng)網(wǎng)絡機床熱誤差建模[J]. 張毅,楊建國.  機械工程學報. 2011(07)
[4]基于偏相關(guān)分析的數(shù)控機床溫度布點優(yōu)化及其熱誤差建模[J]. 凡志磊,李中華,楊建國.  中國機械工程. 2010(17)
[5]數(shù)控機床熱誤差補償技術(shù)的發(fā)展狀況[J]. 傅建中,姚鑫驊,賀永,沈洪垚.  航空制造技術(shù). 2010(04)
[6]數(shù)控機床主軸系統(tǒng)熱特性有限元分析[J]. 應杏娟,李郝林.  工具技術(shù). 2010(01)
[7]一種新的數(shù)控機床熱誤差實時補償方法[J]. 孫勇,曾黃麟.  機械設計與制造. 2010(01)
[8]灰色GM（X,N）模型在數(shù)控機床熱誤差建模中的應用[J]. 閆嘉鈺,楊建國.  中國機械工程. 2009(11)
[9]數(shù)控機床熱誤差的動態(tài)自適應加權(quán)最小二乘支持矢量機建模方法[J]. 林偉青,傅建中,陳子辰,許亞洲.  機械工程學報. 2009(03)
[10]基于人體免疫系統(tǒng)RBF網(wǎng)絡的數(shù)控機床熱誤差建模[J]. 閆嘉鈺,楊建國.  上海交通大學學報. 2009(01)

博士論文
[1]數(shù)控機床誤差測量、建模及網(wǎng)絡群控實時補償系統(tǒng)研究[D]. 張毅.上海交通大學 2013
[2]數(shù)控機床熱誤差模態(tài)分析、測點布置及建模研究[D]. 趙海濤.上海交通大學 2006
[3]數(shù)控機床誤差綜合補償技術(shù)及應用[D]. 楊建國.上海交通大學 1998

碩士論文
[1]環(huán)境溫度及工況對重型機床熱特性影響的實驗研究[D]. 任光遠.華中科技大學 2013
[2]加工中心熱誤差機理分析及誤差實時補償研究[D]. 楊漪.上海交通大學 2013
[3]基于灰色系統(tǒng)理論的數(shù)控機床熱誤差建模技術(shù)研究[D]. 張偉.南京航空航天大學 2013
[4]加工中心主軸熱誤差檢測與補償建模研究[D]. 曲淑娜.大連理工大學 2012
[5]數(shù)控機床的熱誤差補償技術(shù)研究[D]. 葉三排.大連理工大學 2012
[6]大型龍門數(shù)控機床溫度測點優(yōu)化與熱誤差建模技術(shù)研究[D]. 趙瑞月.南京航空航天大學 2012
[7]貝葉斯網(wǎng)絡在機床熱誤差動態(tài)補償建模中的應用[D]. 雷琪.華中科技大學 2012
[8]精密加工中心熱誤差檢測及補償技術(shù)研究[D]. 周源.大連理工大學 2010
[9]數(shù)控機床熱誤差檢測與建模研究[D]. 陽江源.大連理工大學 2010
[10]加工中心熱誤差補償技術(shù)研究[D]. 張良.大連理工大學 2009



本文編號：2950676