機床作為制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,在國家經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的作用。機床支承系統(tǒng)作為機床所有零部件的承載系統(tǒng),其誤差直接影響機床的整體誤差。支承系統(tǒng)由若干個支承件有序聯(lián)接而成,常見的支承件包括主軸箱、立柱、床身等鑄造大件。工程中,機床零件具有幾何誤差,其在不同位置的具體形狀、大小、方向是無法確定的,具有不確定性。支承件幾何誤差的不確定性經(jīng)過傳遞造成支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差具有不確定性。因此,有必要引入不確定分析方法對機床支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差進行研究。本文分析了支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差的主要影響因素,探索了不確定性誤差對系統(tǒng)誤差傳遞過程的影響,基于接觸受力分析和有限元分析方法,建立了支承件滾動導(dǎo)軌副誤差模型,求解了支承件結(jié)構(gòu)變形引起的聯(lián)接面位姿誤差,并推導(dǎo)了機床支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差模型。此外,基于研究成果,開發(fā)了機床支承系統(tǒng)精度分析工具集模塊。主要內(nèi)容有以下幾方面:（1）針對機床支承件幾何誤差的不確定性問題,定義誤差參量并結(jié)合關(guān)鍵幾何特征尺寸描述支承件幾何公差與空間位姿誤差的映射關(guān)系。通過蒙特卡洛模擬方法對支承件幾何誤差參量進行了求解。（2）提出了考慮不確定因素的滾動導(dǎo)軌副誤差模型。重點關(guān)注不確定性幾何誤差對誤差... 

【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)】：106 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景
    1.3 研究綜述
        1.3.1 機床支承件誤差建模
        1.3.2 機床誤差建模
        1.3.3 不確定性分析
    1.4 本文研究工作
2 機床支承件滾動導(dǎo)軌副誤差分析
    2.1 滾動導(dǎo)軌副誤差來源分析
        2.1.1 幾何誤差描述及其特征
        2.1.2 誤差傳遞矩陣描述
    2.2 滾動導(dǎo)軌副接觸受力分析
        2.2.1 接觸狀態(tài)分析
        2.2.2 滾動體受力分析
        2.2.3 滑塊受力分析
    2.3 滾動導(dǎo)軌副誤差模型
        2.3.1 誤差模型建立
        2.3.2 不確定性幾何誤差參量分析
        2.3.3 誤差模型求解
    2.4 滾動導(dǎo)軌副誤差模型求解與分析
        2.4.1 滾動導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)參數(shù)
        2.4.2 直線度對誤差分布的影響
        2.4.3 預(yù)緊力對誤差分布的影響
        2.4.4 外載荷對誤差分布的影響
    2.5 滾動導(dǎo)軌副上支承件的位姿誤差
        2.5.1 支承件安裝基準面公差設(shè)置
        2.5.2 不確定性支承件安裝基準面幾何誤差參量分析
        2.5.3 滾動導(dǎo)軌副的移動支承件位姿誤差求解
    2.6 本章小結(jié)
3 機床支承件滾動導(dǎo)軌副誤差檢測實驗
    3.1 實驗儀器
        3.1.1 API激光干涉儀標準版
        3.1.2 支承件滾動導(dǎo)軌副
        3.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    3.2 實驗原理
        3.2.1 建立坐標系
        3.2.2 描述檢測誤差
        3.2.3 檢測原理
    3.3 實驗過程
        3.3.1 平面度和垂直度的誤差檢測
        3.3.2 平行度的誤差檢測
        3.3.3 準靜態(tài)運動誤差檢測
        3.3.4 實驗結(jié)果處理
    3.4 實驗結(jié)果與模型結(jié)果對比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 機床支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差分析
    4.1 支承件結(jié)構(gòu)變形誤差
        4.1.1 三維模型建立
        4.1.2 有限元模型建立
        4.1.3 位姿誤差求解
    4.2 支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差模型
        4.2.1 滾動導(dǎo)軌副支承件位姿誤差變換
        4.2.2 結(jié)構(gòu)變形支承件位姿誤差變換
        4.2.3 支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差模型建立
    4.3 支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差模型求解與分析
        4.3.1 滾動導(dǎo)軌副支承件位姿誤差計算
        4.3.2 結(jié)構(gòu)變形支承件位姿誤差計算
        4.3.3 支承系統(tǒng)準靜態(tài)誤差分析
    4.4 本章小結(jié)
5 機床支承系統(tǒng)精度分析工具集模塊開發(fā)與應(yīng)用
    5.1 目的與原則
        5.1.1 目的
        5.1.2 原則
    5.2 開發(fā)環(huán)境與體系
        5.2.1 開發(fā)環(huán)境
        5.2.2 體系結(jié)構(gòu)
    5.3 工具集框架與流程
        5.3.1 技術(shù)框架
        5.3.2 技術(shù)流程
    5.4 模塊功能與實現(xiàn)方式
        5.4.1 模塊功能
        5.4.2 實現(xiàn)方式
    5.5 應(yīng)用驗證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄A 床身導(dǎo)軌安裝基準面的位姿誤差求解程序
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
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博士論文
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碩士論文
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[2]機床支承系統(tǒng)的誤差不確定性研究[D]. 李陽陽.大連理工大學 2017
[3]形位誤差對角接觸球軸承動態(tài)特性的影響規(guī)律研究[D]. 周陽.湖南大學 2015
[4]直線滾動導(dǎo)軌預(yù)加載荷的應(yīng)用研究[D]. 高飛.江南大學 2007



本文編號：3144221