本文關(guān)鍵詞：重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心幾何誤差檢測(cè)方法研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心 小角度假設(shè) 順次多邊法 幾何誤差檢測(cè)

【摘要】：重型數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于國(guó)防、載人航天、探月工程、船舶、冶金、軍事工業(yè)等重點(diǎn)領(lǐng)域,其精度的高低直接反映了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的高低。重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu),適合大型零部件高精度平面和孔的加工,但是由于結(jié)構(gòu)尺寸大,進(jìn)行幾何誤差檢測(cè)時(shí)需要測(cè)量的點(diǎn)數(shù)多,測(cè)量時(shí)間長(zhǎng),溫度變化大,會(huì)引起很大的測(cè)量誤差。目前沒(méi)有一種能夠快速、準(zhǔn)確檢測(cè)其幾何誤差的方法。針對(duì)重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心的幾何誤差檢測(cè)方法進(jìn)行研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。由于重型機(jī)床結(jié)構(gòu)尺寸大,基于小角度假設(shè)建立誤差模型的合理性有待深入研究和驗(yàn)證,因此首先驗(yàn)證了小角度假設(shè)在重型機(jī)床幾何誤差建模中的適用性,定量地分析了角度誤差大小和機(jī)床運(yùn)動(dòng)空間對(duì)幾何誤差模型精度的影響�；谛〗嵌燃僭O(shè)條件對(duì)直線(xiàn)軸和旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差進(jìn)行建模;利用低序體陣列描述重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心拓?fù)潢P(guān)系,運(yùn)用多體系統(tǒng)理論建立了重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心誤差模型。利用Monte Carlo法分析了基于激光跟蹤儀的單站法、多邊法、順次多邊法在重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心坐標(biāo)檢測(cè)中的不確定度。通過(guò)對(duì)比以上方法以及順次多邊法不同站位數(shù)目的測(cè)量不確定度,確定了適用于重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心的坐標(biāo)檢測(cè)方法。建立了基于激光跟蹤儀順次多邊法的數(shù)學(xué)模型,在理論上對(duì)順次多邊法的站位布局進(jìn)行優(yōu)化。應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)順次多邊法的站位布局進(jìn)行了驗(yàn)證�；诩す飧檭x4站位的順次多邊法對(duì)直線(xiàn)軸和旋轉(zhuǎn)軸空間誤差檢測(cè)原理進(jìn)行了研究。結(jié)合幾何誤差模型研究了直線(xiàn)軸和旋轉(zhuǎn)軸的幾何誤差檢測(cè)原理,并對(duì)機(jī)床垂直度誤差的檢測(cè)原理進(jìn)行了分析。針對(duì)本文所提出的基于激光跟蹤儀4站順次多邊法的重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心幾何誤差檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。用該方法對(duì)重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心的幾何誤差進(jìn)行了檢測(cè)。同時(shí)用激光干涉儀對(duì)單項(xiàng)誤差進(jìn)行了直接檢測(cè),與上述測(cè)量方法檢測(cè)出的誤差進(jìn)行了比對(duì)。結(jié)果表明,該方法能夠在4h內(nèi)完成重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心21項(xiàng)幾何誤差的檢測(cè),同時(shí)測(cè)量結(jié)果與激光干涉儀直接檢測(cè)的結(jié)果相近。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于激光跟蹤儀4站順次多邊法的快速、準(zhǔn)確性。
[Abstract]:Heavy numerical control machine tools are widely used in national defense, manned spaceflight, lunar exploration, ship, metallurgy, military industry and other key areas. Its precision directly reflects the level of manufacturing industry in a country. The heavy vertical turn-milling composite machining center has an open structure, which is suitable for high-precision plane and hole machining of large parts. However, due to the large size of the structure, the number of points needed to be measured for geometric error detection, the measurement time is long, and the temperature changes greatly, it will cause a very large measurement error. At present, none of them can be rapid. It has important practical significance and research value to study the geometric error detection method of heavy duty vertical turn-milling compound machining center because of the large structure size of heavy duty machine tool. The rationality of establishing error model based on small angle hypothesis needs to be further studied and verified, so the applicability of small angle hypothesis in geometric error modeling of heavy-duty machine tools is first verified. The influence of angle error and movement space of machine tool on the precision of geometric error model is analyzed quantitatively. The geometric error of linear axis and rotation axis is modeled based on the assumption of small angle. The topological relationship of heavy duty vertical turn-milling machining center is described by low sequence array. The error model of heavy duty vertical turn-milling compound machining center is established by using multi-body system theory, and the single-station method and multilateral method based on laser tracker are analyzed by Monte Carlo method. The uncertainty of sequential multilateral method in the coordinate detection of heavy duty turn-milling complex machining center. By comparing the above method and the number of different stations of the successive multilateral method measurement uncertainty. The coordinate detection method suitable for heavy duty vertical turn-milling compound machining center is determined, and the mathematical model based on the sequential multilateral method of laser tracker is established. In theory, the position layout of the sequential multilateral method is optimized. The position layout of the sequential multilateral method is verified by computer simulation technology. The linear axis and the rotation axis are obtained by the sequential multilateral method based on the 4-station position of laser tracker. The principle of spatial error detection is studied, and the geometric error detection principle of linear axis and rotation axis is studied in combination with geometric error model. The measuring principle of machine tool verticality error is analyzed, and the geometric error detection method of heavy duty vertical turn-milling compound machining center based on 4 station sequential multilateral method of laser tracker is presented in this paper. The verification experiment is designed. The geometric error of the heavy duty turn-milling compound machining center is detected by this method, and the single error is directly detected by the laser interferometer. The results show that the method can detect 21 geometric errors of heavy duty vertical turn-milling compound machining center within 4 hours. The measured results are similar to those of the laser interferometer. The experimental results show that the method based on the laser tracker is fast and accurate.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG659

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高秀峰;劉春時(shí);李焱;林劍峰;;立式雙擺角銑頭幾何誤差數(shù)學(xué)建模與解耦研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2011年12期

2 高秀峰;劉春時(shí);李焱;林劍峰;;雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)幾何誤差數(shù)學(xué)建模與解耦研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2012年01期

3 朱民生;滾刀幾何誤差分析與計(jì)算[J];機(jī)床;1985年05期

4 趙耀軍;數(shù)控車(chē)床的幾何誤差[J];淮南礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);1993年02期

5 郭慧;肖灑;林大鈞;;機(jī)械零件幾何誤差評(píng)定的可視化探討[J];東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

6 賴(lài)喜德;大型葉片五軸聯(lián)加工的幾何誤差控制(英文)[J];四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年01期

7 賴(lài)喜德;大型葉片五軸聯(lián)加工的幾何誤差控制(英文)[J];四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年02期

8 賴(lài)喜德;大型葉片五軸聯(lián)加工的幾何誤差控制(英文)[J];四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

9 白彩蘭;;零件幾何誤差在設(shè)計(jì)中的控制[J];礦山機(jī)械;2007年08期

10 張沖;張東升;陶濤;梅雪松;盛曉超;;基于開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的幾何誤差補(bǔ)償研究[J];機(jī)械制造;2011年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 粟時(shí)平;李圣怡;王貴林;;三軸機(jī)械幾何誤差辨識(shí)新方法的研究[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

2 沈金華;楊建國(guó);王正平;;基于LDDM的數(shù)控機(jī)床幾何誤差高效辨識(shí)[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

3 江游;方向;張小華;丁傳凡;;幾何誤差對(duì)四極桿質(zhì)量分析器分辨率的影響[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（一）[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 鄒華兵;微V槽超精密機(jī)床幾何誤差建模及補(bǔ)償算法的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

2 郭崇穎;復(fù)雜產(chǎn)品幾何誤差評(píng)定與裝配精度預(yù)測(cè)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 劉煥牢;數(shù)控機(jī)床幾何誤差測(cè)量及誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2005年

4 李小力;數(shù)控機(jī)床綜合幾何誤差的建模及補(bǔ)償研究[D];華中科技大學(xué);2006年

5 范開(kāi)國(guó);數(shù)控機(jī)床多誤差元素綜合補(bǔ)償及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張玉;新GPS下幾何誤差評(píng)定優(yōu)化算法的研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 Azamat Arynov;臥式三軸數(shù)控機(jī)床的幾何誤差建模與補(bǔ)償[D];上海交通大學(xué);2015年

3 黃克;基于檢驗(yàn)試件的五軸機(jī)床幾何誤差分析與精度預(yù)測(cè)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 吳石磊;重型立式車(chē)銑復(fù)合加工中心幾何誤差檢測(cè)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 梁成成;基于嵌入式的幾何誤差評(píng)定系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[D];鄭州大學(xué);2014年

6 馬吉陽(yáng);多軸數(shù)控機(jī)床幾何誤差的敏感性分析與全微分運(yùn)動(dòng)學(xué)求解[D];華中科技大學(xué);2012年

7 劉建軍;多軸數(shù)控機(jī)床幾何誤差辨識(shí)與補(bǔ)償技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2012年

8 汪琛琛;基于掃頻激光干涉的數(shù)控機(jī)床幾何誤差測(cè)量系統(tǒng)[D];浙江大學(xué);2011年

9 張翠;基于穩(wěn)健設(shè)計(jì)的多軸數(shù)控機(jī)床幾何誤差反演與優(yōu)化方法[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

10 王歡;數(shù)控機(jī)床幾何誤差非接觸圓軌跡檢測(cè)方法研究[D];西安理工大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1414978