發(fā)布時(shí)間：2021-09-02 12:28

　　五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床廣泛地應(yīng)用于高精度制造,受各種誤差因素的影響,加工過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)加工誤差�，F(xiàn)代制造業(yè)對(duì)加工精度的要求越來(lái)越高,為了減少加工誤差,提高加工精度,有必要在加工前預(yù)測(cè)零件表面的各種精度指標(biāo),從而為工藝規(guī)劃、優(yōu)化和誤差補(bǔ)償提供重要參考。為此本文針對(duì)五軸側(cè)銑加工零件的一些精度指標(biāo),設(shè)計(jì)了一套精度預(yù)測(cè)方法,并根據(jù)這些方法開發(fā)了一套精度預(yù)測(cè)系統(tǒng)。這些指標(biāo)有:1.幾何誤差,包括平面度、圓柱度、平行度、傾斜度和垂直度（面對(duì)面）誤差;2.點(diǎn)位輪廓誤差。論文的主要研究工作如下:（1）研究了影響機(jī)床加工精度的主要誤差項(xiàng),推導(dǎo)了相鄰體間的運(yùn)動(dòng)變換,在分析了刀位點(diǎn)、刀觸點(diǎn)和預(yù)測(cè)點(diǎn)幾何關(guān)系后,依次實(shí)現(xiàn)了對(duì)刀位點(diǎn)、刀軸矢量、刀觸點(diǎn)以及預(yù)測(cè)點(diǎn)的計(jì)算,建立了五軸側(cè)銑加工綜合誤差預(yù)測(cè)模型。（2）比較了幾何誤差評(píng)定的常規(guī)算法和仿生智能算法,確定了幾何誤差評(píng)定需滿足最小條件,且優(yōu)化算法為粒子群算法;分別對(duì)平面度、圓柱度、平行度、傾斜度和垂直度（面對(duì)面）進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并采用一種動(dòng)態(tài)改變慣性權(quán)重的自適應(yīng)粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化求解。（3）結(jié)合三坐標(biāo)測(cè)量原理推出了點(diǎn)位輪廓誤差的預(yù)測(cè)原理;進(jìn)行了基于NURBS的理想和... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圓柱形立銑刀理想與實(shí)際回轉(zhuǎn)體示意圖

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第11頁(yè)的特征點(diǎn)，以特征點(diǎn)所處位置的直徑來(lái)代表刀具輪廓誤差。圖中Pc1到Pcn為回轉(zhuǎn)體側(cè)刃輪廓上的特征點(diǎn)，R1到Rn為特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的直徑，d為相鄰特征點(diǎn)的間距，則ΔRT為：123,,TnRRRRR=(2-1)圖2-4刀具輪廓誤差示意圖2.2相鄰體間運(yùn)動(dòng)變換2.2.1理想運(yùn)動(dòng)變換設(shè)多體系統(tǒng)[43]中體Bj坐標(biāo)系Oj-XjYjZj和體Bi坐標(biāo)系Oi-XiYiZi初始位姿重合，體Bi為體Bj的相鄰低序，則典型體Bj相對(duì)于其相鄰低序體Bi的任意運(yùn)動(dòng)都可以分解為平移運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。平移運(yùn)動(dòng)又可以分解為體Bi坐標(biāo)系Oi-XiYiZi三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的平移運(yùn)動(dòng)，同理旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同樣可以分解為繞三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中，體Bj坐標(biāo)系原點(diǎn)Oj相對(duì)于體Bi坐標(biāo)系原點(diǎn)Oi的平移運(yùn)動(dòng)在Xi、Yi、Zi方向上的平移分運(yùn)動(dòng)可以分別用變換矩陣TXs、TYs和TZs表示：100010000100001Xsx=T100001000100001Ysy=T100001000010001Zsz=T(2-2)式中x、y、z分別表示Xi、Yi、Zi方向上平動(dòng)位移量，TXs、TYs和TZs統(tǒng)稱為理想基本平移運(yùn)動(dòng)特征矩陣，它們的乘積TMs稱為理想平移運(yùn)動(dòng)特征矩陣，若平移運(yùn)動(dòng)為先沿Xi平動(dòng)x，再沿Yi平動(dòng)y，再沿Zi平動(dòng)z，則TMs為：1000100010001MsXsYsZsxyz==TTTT(2-3)體Bj坐標(biāo)系Oj-XjYjZj相對(duì)于體Bi坐標(biāo)系Oi-XiYiZi的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在繞Xi、Yi、Zi方向上的旋轉(zhuǎn)分運(yùn)動(dòng)可以分別用變換矩陣TAs、TBs和TCs表示：

刀位點(diǎn)、刀觸點(diǎn)與預(yù)測(cè)點(diǎn)幾何關(guān)系示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]復(fù)雜零件五軸銑削加工精度預(yù)測(cè)與補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 朱紹維.西南交通大學(xué) 2013
[3]基于遺傳算法的形狀誤差計(jì)算研究[D]. 廖平.中南大學(xué) 2002
[4]多軸數(shù)控機(jī)床精度建模與誤差補(bǔ)償方法研究[D]. 粟時(shí)平.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]互為基準(zhǔn)雙線平行度評(píng)定策略與測(cè)量方法研究[D]. 文雪晴.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3379010