本文關(guān)鍵詞：哈庭GX1000三坐標(biāo)加工中心熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究

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【摘要】：制造業(yè)的迅速發(fā)展,對提高產(chǎn)品質(zhì)量和精度的要求日益迫切。以往通過嚴(yán)格控制生產(chǎn)制造環(huán)境、增大機(jī)床部件的整體剛度、以及提高制造和裝配工藝等措施,仍然不能充分滿足制造業(yè)對高加工精度的需求,那么提高機(jī)床自身加工精度的方法就顯得尤為重要。在數(shù)控機(jī)床的各種誤差源中,熱誤差及幾何誤差為主要誤差,所以減少這兩項誤差是提高機(jī)床加工精度的關(guān)鍵。幾何誤差相對穩(wěn)定,易于進(jìn)行誤差補(bǔ)償;熱誤差補(bǔ)償技術(shù)受環(huán)境、工藝等多方面因素影響相對難以攻克,所以,對數(shù)控機(jī)床熱誤差的有效補(bǔ)償,能夠提高整體機(jī)械制造業(yè)的制造水平,并促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展,進(jìn)而增強(qiáng)我國的綜合國力。本文研究以多體系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)的理論為基礎(chǔ),分析制造環(huán)境實際情況,建立數(shù)控加工中心誤差模型,辨識誤差(幾何誤差和熱誤差),并提出熱誤差補(bǔ)償方法。以北京現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院哈挺GX1000三坐標(biāo)數(shù)控加工中心為例,利用多體系統(tǒng)理論建立具體模型、參數(shù)辨識,并對其加工過程進(jìn)行了熱誤差補(bǔ)償,驗證補(bǔ)償?shù)挠行�。文中利用多體系統(tǒng)的幾何描述方法對幾何誤差建模和多元線性回歸方法對熱誤差建模,進(jìn)而完成30項誤差的辨識,為誤差分析提供了一套可行的研究方案。方案中,數(shù)控機(jī)床熱誤差建模的方法和測溫點優(yōu)化布置對補(bǔ)償?shù)男Ч鹬陵P(guān)重要作用。針對哈挺GX1000數(shù)控加工中心開展的熱誤差補(bǔ)償分析的研究,經(jīng)過4個優(yōu)化測溫點數(shù)據(jù)采集,采用硬件補(bǔ)償和軟件補(bǔ)償兩種方式,實現(xiàn)了熱誤差補(bǔ)償。最終數(shù)據(jù)表明機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償后的精度提高了60%,證明了熱誤差補(bǔ)償?shù)挠行浴?br/> 【關(guān)鍵詞】：熱誤差 多體系統(tǒng)運(yùn)動學(xué) 幾何誤差 數(shù)控加工中心 熱誤差補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 引言8-9
• 1.2 加工中心熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究概述9-11
• 1.3 主要研究內(nèi)容11-12
• 第2章 基于多體系統(tǒng)理論的誤差分析研究12-20
• 2.1 多體系統(tǒng)理論基本描述方法12-14
• 2.1.1 多體系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述及低序體陣列的表達(dá)12-14
• 2.1.2 相鄰典型體間幾何關(guān)系描述14
• 2.2 建立典型體運(yùn)動方程14-18
• 2.2.1 齊次變換矩陣表達(dá)兩坐標(biāo)系間位姿關(guān)系14-16
• 2.2.2 理想情況下相鄰體運(yùn)動方程建立16
• 2.2.3 理想情況下任意典型體運(yùn)動方程建立16-17
• 2.2.4 有誤差情況下相鄰體坐標(biāo)系建立及幾何描述17-18
• 2.2.5 有誤差情況下相鄰體運(yùn)動方程建立18
• 2.2.6 有誤差情況下任意典型體運(yùn)動方程建立18
• 2.3 本章小結(jié)18-20
• 第3章 哈庭GX1000數(shù)控加工中心建模與辨識20-36
• 3.1 哈庭GX1000數(shù)控加工中心的結(jié)構(gòu)描述20-21
• 3.2 數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)模型描述21-22
• 3.3 數(shù)控加工中心通用運(yùn)動模型分析22-23
• 3.4 哈庭GX1000數(shù)控加工中心運(yùn)動誤差模型建立23-27
• 3.4.1 數(shù)控加工中心多體結(jié)構(gòu)描述23-24
• 3.4.2 加工中心誤差建模理論24-27
• 3.5 加工中心熱誤差建模27-35
• 3.5.1 九線法辨識三坐標(biāo)機(jī)床幾何誤差29-32
• 3.5.2 加工中心熱誤差辨識32-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第4章 熱誤差測量和溫度數(shù)據(jù)采集36-52
• 4.1 數(shù)控機(jī)床熱誤差的檢測36-43
• 4.1.1 雙頻激光干涉儀的工作原理36-37
• 4.1.2 多普勒效應(yīng)37
• 4.1.3 雙頻激光干涉儀基本原理37-38
• 4.1.4 機(jī)床熱誤差的檢測實驗和步驟38-43
• 4.2 機(jī)床溫度敏感點處溫度值檢測43-49
• 4.3 本章小結(jié)49-52
• 第5章 熱誤差硬件和軟件補(bǔ)償52-66
• 5.1 誤差實時補(bǔ)償裝置的研制52
• 5.2 數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償法52-54
• 5.3 誤差補(bǔ)償系統(tǒng)54-64
• 5.3.1 補(bǔ)償系統(tǒng)結(jié)構(gòu)54-57
• 5.3.2 補(bǔ)償硬件設(shè)計57-61
• 5.3.3 補(bǔ)償器的軟件設(shè)計61
• 5.3.4 PMC程序設(shè)計61-64
• 5.4 熱誤差補(bǔ)償結(jié)果分析64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 總結(jié)66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71

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本文編號：1007465