本文關(guān)鍵詞：機(jī)床幾何誤差建模及敏感性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的核心部門(mén),而機(jī)床則是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一,其質(zhì)量和性能可以體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)技術(shù)實(shí)力,高端數(shù)控機(jī)床是國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志�，F(xiàn)代機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常復(fù)雜,每一個(gè)參與零件加工成形的誤差單元都會(huì)對(duì)機(jī)床最終的加工精度產(chǎn)生影響。而加工精度是衡量機(jī)床性能的一個(gè)重要指標(biāo),所以對(duì)于機(jī)床誤差建模與分析就顯得尤為重要。在構(gòu)成機(jī)床加工誤差的眾多誤差源中,幾何誤差所占比例達(dá)到25%左右,是一項(xiàng)非常重要的誤差源。因此歸納分析機(jī)床幾何誤差建模的流程并建立相應(yīng)的模型,對(duì)于分析機(jī)床幾何誤差的作用規(guī)律及提高加工精度有重要意義。本文以多體系統(tǒng)理論為理論基礎(chǔ)并結(jié)合齊次坐標(biāo)變換方法,歸納了機(jī)床幾何誤差建模的通用流程。通過(guò)Matlab編程建立機(jī)床的誤差模型并系統(tǒng)分析了機(jī)床各部件誤差對(duì)加工誤差的影響,實(shí)現(xiàn)了誤差分析的流程化和可視化。做了以下研究工作:(1)對(duì)課題背景及研究?jī)?nèi)容做了認(rèn)真闡述,對(duì)機(jī)床誤差建模技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的進(jìn)展情況進(jìn)行分析,介紹了兩種可以有效降低加工誤差的方法。(2)系統(tǒng)介紹了機(jī)床幾何誤差建模的基本理論即多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論。機(jī)床作為一類(lèi)典型的多體系統(tǒng),在經(jīng)過(guò)合理簡(jiǎn)化和提煉后可以得到其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),用低序體陣列描述機(jī)床各參與成形運(yùn)動(dòng)的相鄰部件的關(guān)聯(lián)關(guān)系,在各部件上建立合理的子坐標(biāo)系并給出它們之間的各種變換矩陣,通過(guò)矩陣運(yùn)算給出了機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)關(guān)系表示變得一目了然,為后續(xù)的機(jī)床幾何誤差建模提供了理論依據(jù)。(3)介紹了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)機(jī)床各個(gè)坐標(biāo)軸的確定方法,按機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同對(duì)機(jī)床進(jìn)行了系統(tǒng)分類(lèi)。對(duì)機(jī)床幾何誤差建模流程進(jìn)行分析,歸納整理出一種通用性強(qiáng)、適用范圍廣的建模流程。分別選取了一種四軸機(jī)床和五軸機(jī)床為例給出了具體的誤差建模流程,為后續(xù)誤差建模軟件的編寫(xiě)打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。(4)利用Matlab編寫(xiě)了三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的誤差建模軟件,該軟件預(yù)留接口程序,為后續(xù)建模軟件的進(jìn)一步補(bǔ)充完善做好了準(zhǔn)備。以i5T5.2型數(shù)控車(chē)床為例進(jìn)行了誤差源敏感性分析和誤差作用規(guī)律分析,為機(jī)床誤差補(bǔ)償及公差設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。通過(guò)機(jī)床實(shí)際加工及測(cè)量加工誤差,與軟件分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,較好的驗(yàn)證了多體系統(tǒng)理論和編寫(xiě)軟件的正確性及實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)床 幾何誤差 多體系統(tǒng) 誤差建模 誤差分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG502
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 數(shù)控機(jī)床誤差建模技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 機(jī)床誤差分類(lèi)及運(yùn)動(dòng)副誤差描述15-18
• 1.3.1 機(jī)床誤差分類(lèi)15-16
• 1.3.2 機(jī)床運(yùn)動(dòng)副誤差描述16-18
• 1.4 降低數(shù)控機(jī)床加工誤差的有效措施18-19
• 1.4.1 誤差防止法18-19
• 1.4.2 誤差補(bǔ)償法19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 機(jī)床幾何誤差建模理論基礎(chǔ)20-36
• 2.1 多體系統(tǒng)理論簡(jiǎn)介20
• 2.2 多體系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的描述20-23
• 2.2.1 多體系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其低序體陣列描述21-22
• 2.2.2 典型體的幾何描述22-23
• 2.3 多體系統(tǒng)相鄰體間理想變換矩陣23-27
• 2.3.1 理想狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)24-25
• 2.3.2 理想狀態(tài)下的平移運(yùn)動(dòng)25-26
• 2.3.3 理想狀態(tài)下的合成運(yùn)動(dòng)26-27
• 2.4 多體系統(tǒng)中相鄰體間實(shí)際變換矩陣27-32
• 2.5 機(jī)床成形運(yùn)動(dòng)基本概念及其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型32-33
• 2.5.1 機(jī)床理想成形運(yùn)動(dòng)函數(shù)33
• 2.5.2 機(jī)床實(shí)際成形運(yùn)動(dòng)函數(shù)33
• 2.6 本章小結(jié)33-36
• 第三章 機(jī)床幾何誤差建模過(guò)程36-52
• 3.1 數(shù)控機(jī)床概述36-37
• 3.2 機(jī)床幾何誤差計(jì)算機(jī)建模流程37-38
• 3.3 三軸機(jī)床建模實(shí)例38-42
• 3.3.1 機(jī)床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及低序體陣列38-39
• 3.3.2 機(jī)床各成形部件的特征矩陣39-40
• 3.3.3 理想成形函數(shù)及實(shí)際成形函數(shù)40-42
• 3.4 四軸機(jī)床建模實(shí)例42-46
• 3.4.1 機(jī)床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及低序體陣列42-43
• 3.4.2 機(jī)床各成形部件的特征矩陣43-45
• 3.4.3 理想成形函數(shù)及實(shí)際成形函數(shù)45-46
• 3.5 五軸機(jī)床建模實(shí)例46-51
• 3.5.1 機(jī)床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及低序體陣列46-47
• 3.5.2 機(jī)床各成形部件的特征矩陣47-49
• 3.5.3 理想成形函數(shù)及實(shí)際成形函數(shù)49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第四章 幾何誤差建模軟件功能及實(shí)例分析52-76
• 4.1Matlab簡(jiǎn)介52
• 4.2 建模軟件功能簡(jiǎn)介52-58
• 4.3 軟件分析結(jié)果58-59
• 4.4 i5T5.2 型數(shù)控車(chē)床實(shí)例分析59-72
• 4.4.1 機(jī)床幾何誤差敏感性分析60-68
• 4.4.2 機(jī)床部件誤差規(guī)律性分析68-72
• 4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證72-74
• 4.6 本章小結(jié)74-76
• 第五章 全文總結(jié)76-78
• 5.1 研究結(jié)論76-77
• 5.2 工作展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林潔瓊;邱立偉;盧明明;;基于多體系統(tǒng)理論的精密加工中心綜合誤差建模[J];機(jī)床與液壓;2011年21期

2 陳亞寧;丁文政;裴亮;;三軸再制造機(jī)床空間幾何誤差建模與辨識(shí)研究[J];機(jī)床與液壓;2008年04期

3 徐芳;;基于多體系統(tǒng)理論的五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床誤差建模[J];企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā);2014年11期

4 張毅;楊建國(guó);李自漢;;基于自然指數(shù)模型的機(jī)床定位誤差建模與實(shí)時(shí)補(bǔ)償[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2013年08期

5 張鋒;鮑磊;孫瑞濤;王福闖;邵敏;;PSA貼敷設(shè)備的精度分析和幾何誤差建模[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2014年13期

6 楊洋;聶學(xué)俊;黃謹(jǐn)佳;沈曉紅;王麗;;機(jī)床熱誤差建模研究現(xiàn)狀分析[J];煤礦機(jī)械;2012年01期

7 朱秋菊;李郝林;;基于神經(jīng)模糊控制的機(jī)床熱誤差建模方法[J];現(xiàn)代制造工程;2012年11期

8 項(xiàng)偉宏,鄭力,劉大成,趙大泉;機(jī)床主軸熱誤差建模[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2000年11期

9 陳劍雄;林述溫;;基于微分變換的數(shù)控機(jī)床幾何誤差建模的研究[J];工具技術(shù);2013年08期

10 楊建國(guó),潘志宏,孫振勇,劉行,薛秉源,蔣鑒毅;回歸正交設(shè)計(jì)在機(jī)床熱誤差建模中的應(yīng)用[J];航空精密制造技術(shù);1999年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 范晉偉;關(guān)佳亮;王文超;駱琪;劉又午;章青;;3-5軸數(shù)控機(jī)床通用空間幾何誤差建模及精密加工指令求解方法研究[A];面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程”學(xué)術(shù)會(huì)議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專(zhuān)題研討會(huì)論文集[C];2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李永祥;數(shù)控機(jī)床熱誤差建模新方法及其應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2007年

2 崔崗衛(wèi);重型數(shù)控落地銑鏜床誤差建模及補(bǔ)償技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

3 李巖;光電穩(wěn)定跟蹤裝置誤差建模與評(píng)價(jià)問(wèn)題研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王建亮;機(jī)床幾何誤差建模及敏感性分析[D];太原理工大學(xué);2016年

2 李鋒;大型雙柱立車(chē)誤差建模、測(cè)量及分析[D];上海交通大學(xué);2011年

3 多麗婭;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收模塊的誤差建模及應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2014年

4 楊枝;高檔數(shù)控機(jī)床幾何誤差建模與參數(shù)溯源優(yōu)化技術(shù)及其應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

5 孫慧潔;大型真空調(diào)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)及其誤差建模分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

6 鄒君陽(yáng);數(shù)控機(jī)床整機(jī)熱分析及動(dòng)態(tài)熱誤差建模的研究[D];華東理工大學(xué);2013年

7 白福友;基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床熱誤差建模研究[D];浙江大學(xué);2008年

8 邱立偉;多軸數(shù)控機(jī)床綜合誤差建模與補(bǔ)償?shù)难芯縖D];長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué);2011年

9 趙曉東;快速刀具伺服機(jī)構(gòu)的誤差建模與分析[D];吉林大學(xué);2011年

10 何振亞;數(shù)控機(jī)床三維空間誤差建模及補(bǔ)償研究[D];浙江大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)床幾何誤差建模及敏感性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：430298