為了提高數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)的測量精度,行之有效的手段是對其誤差進行補償。數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)主要由數(shù)控機床系統(tǒng)、測頭系統(tǒng)、測量宏程序和測量軟件等組成。XY工作臺是數(shù)控機床的重要組成部分,其定位精度對數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)的測量精度有重要影響。目前數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)日益向高速、高效和高精度的方向發(fā)展,XY工作臺在不同負載、速度、X/Y位置等運動條件下對數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)測量精度的影響日益顯著。數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)誤差相關性及XY工作臺動態(tài)定位誤差的分析與建模,對最終實施誤差補償、提高數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)測量精度具有重要意義。本文分析了數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)的誤差源及影響因素。并以常見的二維堆棧式工作臺為例,考慮下層Y軸導軌系統(tǒng)對上層X軸導軌系統(tǒng)誤差的相關性影響,建立了更加全面的阿貝誤差補償模型。為了研究XY工作臺誤差產生機理,分別建立了摩擦力模型、滾珠絲桿系統(tǒng)模型、光柵測量系統(tǒng)模型、導軌系統(tǒng)模型等多個誤差模型,綜合得到XY工作臺定位誤差的數(shù)學模型。為了建立高精度的數(shù)控機床XY工作臺動態(tài)定位誤差預測模型,分別采用了PSO-SVM算法建模與BP神經網(wǎng)絡算法建模。PSO-SVM算法誤差建模的... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景、目的及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)及其誤差補償研究現(xiàn)狀
        1.2.2 XY工作臺關鍵零部件特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 數(shù)控機床及XY工作臺動態(tài)定位誤差建模研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源
    1.4 本文的主要研究內容
    1.5 本章小結
2 數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)誤差相關性分析
    2.1 數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)的誤差源
    2.2 數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)誤差的影響因素
        2.2.1 測頭系統(tǒng)誤差及其影響因素分析
        2.2.2 測量系統(tǒng)誤差及其影響因素分析
        2.2.3 數(shù)控機床機體誤差及其影響因素分析
    2.3 數(shù)控機床在機測量系統(tǒng)誤差相關性分析
        2.3.1 堆棧式工作臺導軌系統(tǒng)角度誤差的相關性影響
        2.3.2 堆棧式工作臺阿貝誤差分析
    2.4 本章小結
3 數(shù)控機床XY工作臺動態(tài)誤差產生機理分析與理論建模
    3.1 數(shù)控機床XY工作臺的摩擦特性
    3.2 滾珠絲桿的結構特性及誤差分析
        3.2.1 滾珠絲桿螺距變化引起的誤差
        3.2.2 滾珠絲桿扭轉變形引起的誤差
        3.2.3 螺母組件軸向變形引起的誤差
    3.3 光柵測量系統(tǒng)的結構特性與誤差分析
        3.3.1 光柵尺誤差
        3.3.2 光柵副誤差
        3.3.3 溫度誤差
    3.4 導軌系統(tǒng)制造安裝及摩擦力引起的誤差
    3.5 XY工作臺動態(tài)定位誤差模型及影響因素
    3.6 本章小結
4 數(shù)控機床XY工作臺動態(tài)定位誤差預測模型建模
    4.1 PSO算法的基本思想及原理
        4.1.1 粒子群優(yōu)化算法簡介
        4.1.2 粒子群優(yōu)化算法的原理
    4.2 SVM基本理論及原理
        4.2.1 SVM基本理論
        4.2.2 SVM分類原理
        4.2.3 SVM回歸原理
        4.2.3 SVM核函數(shù)
    4.3 PSO-SVM算法
    4.4 數(shù)控機床XY工作臺動態(tài)誤差預測模型建模
    4.5 本章小結
5 數(shù)控機床XY工作臺動態(tài)定位誤差補償實驗與驗證
    5.1 XY工作臺動態(tài)定位誤差仿真實驗
    5.2 XY工作臺動態(tài)誤差測量實驗步驟
        5.2.1 XY工作臺動態(tài)誤差實驗系統(tǒng)的基本結構
        5.2.2 動態(tài)誤差測量基本原理及相關參數(shù)設置
        5.2.3 XY工作臺動態(tài)誤差測量實驗方案
    5.3 XY工作臺動態(tài)誤差實驗結果及分析
    5.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果



本文編號：3722567