臥式加工中心空間誤差建模、補償及反演方法研究
發(fā)布時間:2021-05-10 06:19
數(shù)控機床作為現(xiàn)代制造加工業(yè)的“工業(yè)母機”,是衡量國家制造業(yè)的重要標(biāo)志。隨著技術(shù)的發(fā)展,對機床加工精度的要求越來越高。目前,由于機床空間誤差較大導(dǎo)致零件加工精度不足的問題嚴(yán)重制約著國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展,已成為我國數(shù)字制造裝備精度領(lǐng)域亟待解決的重大共性問題。為此,研究建立完備的機床空間誤差預(yù)測模型,并基于此探索機床空間誤差補償策略與實施技術(shù)具有較高的理論意義和工程價值?臻g誤差是機床幾何誤差元素綜合作用的結(jié)果,直接影響機床的加工精度。目前,針對機床空間誤差的研究主要集中在誤差補償階段,即:建立機床空間誤差模型——辨識與空間誤差模型有關(guān)的幾何誤差元素——進(jìn)行空間誤差補償。從而達(dá)到減少機床空間誤差,提高加工精度的目的;針對機床空間誤差逆向反演的探討則相對較少,而準(zhǔn)確甄別機床關(guān)鍵幾何誤差元素是開展空間誤差逆向反演的核心工作。在進(jìn)行機床空間誤差建模時,空間誤差模型存在缺失若干幾何誤差元素的問題,直接影響著機床空間誤差的預(yù)測精度,即空間誤差模型完備性缺失;在進(jìn)行誤差補償過程中,現(xiàn)階段補償技術(shù)中存在補償殘差的局限性,直接影響補償效果;在進(jìn)行空間誤差逆向反演時,在反演準(zhǔn)確性與有效性方面均具有一定局限性,...
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 空間誤差建模技術(shù)研究
1.2.2 幾何誤差元素辨識方法
1.2.3 空間誤差補償技術(shù)
1.2.4 關(guān)鍵幾何誤差元素分析
1.3 本文主要研究內(nèi)容與實施路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 實施路線
1.3.3 本文的主要創(chuàng)新點
第2章 臥式加工中心空間誤差完備建模
2.1 引言
2.2 多體系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述
2.3 相鄰體間運動坐標(biāo)變換
2.3.1 平移變換矩陣
2.3.2 旋轉(zhuǎn)變換矩陣
2.4 相鄰體間理想、實際運動變換矩陣
2.4.1 相鄰體間理想運動變換矩陣
2.4.2 相鄰體間實際運動變換矩陣
2.5 臥式加工中心幾何誤差元素分析
2.5.1 機床誤差元素來源分析
2.5.2 幾何誤差元素定義
2.6 基于多體系統(tǒng)理論的機床空間誤差完備建模實例
2.6.1 機床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述
2.6.2 機床空間誤差完備建模
2.7 本章小結(jié)
第3章 臥式加工中心幾何誤差元素辨識
3.1 引言
3.2 臥式加工中心幾何誤差元素辨識原理
3.2.1 位置相關(guān)幾何誤差元素辨識原理
3.2.2 位置無關(guān)幾何誤差元素辨識原理
3.3 臥式加工中心幾何誤差元素辨識實驗
3.3.1 雙頻激光干涉儀介紹
3.3.2 幾何誤差元素辨識實驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 空間誤差補償技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 切削成形點空間誤差分布分析
4.3 空間誤差補償技術(shù)研究
4.3.1 傳統(tǒng)誤差補償與優(yōu)化補償方法
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化求解
4.4 算例與驗證
4.4.1 完備空間誤差預(yù)測模型驗證
4.4.2 NC代碼優(yōu)化補償技術(shù)驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 空間誤差反演方法研究
5.1 引言
5.2 幾何誤差元素靈敏度分析
5.3 幾何誤差元素參預(yù)因子分析
5.4 甄別結(jié)果分析與驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 空間誤差補償軟件開發(fā)
6.1 引言
6.2 空間誤差補償軟件介紹
6.3 某型臥式加工中心應(yīng)用實例
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 全文結(jié)論
7.2 研究展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
參考文獻(xiàn)
本文編號:3178854
【文章來源】:西南石油大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 空間誤差建模技術(shù)研究
1.2.2 幾何誤差元素辨識方法
1.2.3 空間誤差補償技術(shù)
1.2.4 關(guān)鍵幾何誤差元素分析
1.3 本文主要研究內(nèi)容與實施路線
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 實施路線
1.3.3 本文的主要創(chuàng)新點
第2章 臥式加工中心空間誤差完備建模
2.1 引言
2.2 多體系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述
2.3 相鄰體間運動坐標(biāo)變換
2.3.1 平移變換矩陣
2.3.2 旋轉(zhuǎn)變換矩陣
2.4 相鄰體間理想、實際運動變換矩陣
2.4.1 相鄰體間理想運動變換矩陣
2.4.2 相鄰體間實際運動變換矩陣
2.5 臥式加工中心幾何誤差元素分析
2.5.1 機床誤差元素來源分析
2.5.2 幾何誤差元素定義
2.6 基于多體系統(tǒng)理論的機床空間誤差完備建模實例
2.6.1 機床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述
2.6.2 機床空間誤差完備建模
2.7 本章小結(jié)
第3章 臥式加工中心幾何誤差元素辨識
3.1 引言
3.2 臥式加工中心幾何誤差元素辨識原理
3.2.1 位置相關(guān)幾何誤差元素辨識原理
3.2.2 位置無關(guān)幾何誤差元素辨識原理
3.3 臥式加工中心幾何誤差元素辨識實驗
3.3.1 雙頻激光干涉儀介紹
3.3.2 幾何誤差元素辨識實驗
3.4 本章小結(jié)
第4章 空間誤差補償技術(shù)研究
4.1 引言
4.2 切削成形點空間誤差分布分析
4.3 空間誤差補償技術(shù)研究
4.3.1 傳統(tǒng)誤差補償與優(yōu)化補償方法
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化求解
4.4 算例與驗證
4.4.1 完備空間誤差預(yù)測模型驗證
4.4.2 NC代碼優(yōu)化補償技術(shù)驗證
4.5 本章小結(jié)
第5章 空間誤差反演方法研究
5.1 引言
5.2 幾何誤差元素靈敏度分析
5.3 幾何誤差元素參預(yù)因子分析
5.4 甄別結(jié)果分析與驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 空間誤差補償軟件開發(fā)
6.1 引言
6.2 空間誤差補償軟件介紹
6.3 某型臥式加工中心應(yīng)用實例
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 全文結(jié)論
7.2 研究展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
參考文獻(xiàn)
本文編號:3178854
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