本文關(guān)鍵詞：多功能數(shù)控銑床幾何誤差補償技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學(xué)》 2010年

數(shù)控機床幾何誤差軟件補償技術(shù)研究

孫克  

【摘要】： 提高機床幾何精度有誤差預(yù)防和誤差補償兩種方法。誤差補償法使用軟件技術(shù),不僅可以提高制造數(shù)控機床的精度等級,對現(xiàn)有數(shù)控機床的精度進行升級,而且具有低成本、易實現(xiàn)等特點,因此具有重要的理論和實際意義。近年來,國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作,取得了一定的進展。但是,總體而言,數(shù)控機床刀具相對工件的幾何誤差建模、原始誤差項的測量與識別、幾何誤差補償技術(shù)等還存在較大不足。為此,本文針對上述問題對三軸數(shù)控機床精度問題進行了系統(tǒng)、全面的分析,并重點在數(shù)控機床誤差測量、誤差分析建模、誤差辨識以及軟件誤差補償?shù)确矫骈_展深入研究,取得的主要研究成果如下: 首先研究機床的誤差分類及測量方法,比較了數(shù)控機床傳統(tǒng)的和先進的誤差測量工具和測量方法,并對激光干涉儀、球桿儀等先進測量儀器的測量原理和應(yīng)用方法進行了分析總結(jié)。 其次本文對多體系統(tǒng)運動學(xué)以及基于該理論的機床誤差建模、誤差辨識及誤差補償?shù)姆椒ㄗ髁讼到y(tǒng)、深入的探討。詳細分析了14線法,并深入分析了12線誤差分析方法,也是本文創(chuàng)新之處,利用幾何法和多體系統(tǒng)運動學(xué)理論推導(dǎo)出十八個誤差辨識方程,充分利用激光干涉測量儀檢定多軸機床的三個平動軸的位移量誤差,應(yīng)用誤差辨識軟件,解得各測量點的十八個誤差參數(shù),即每個運動方向的三個位移誤差和三個姿態(tài)誤差,再根據(jù)實際情況求解三項垂直度誤差,最后得到了所有的21項幾何誤差。 再次,本文深入研究了基于直接計算法修正理論數(shù)控指令的軟件誤差補償,軟件部分用VC編寫,提出了在華中數(shù)控系統(tǒng)上實現(xiàn)幾何誤差補償?shù)姆椒�。建立了�?shù)控機床幾何誤差補償?shù)膶嶒烌炞C系統(tǒng),在此系統(tǒng)上,實現(xiàn)了三軸運動幾何誤差補償?shù)膶嶒烌炞C。 實驗結(jié)果表明,本文建立的幾何誤差模型、機床原始誤差項檢測方法、以及幾何誤差補償方案是行之有效的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TG659
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-9

第一章 緒論9-20

1.1 課題研究的意義與目的9-13

1.2 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究發(fā)展現(xiàn)狀13-18

1.2.1 數(shù)控機床誤差的研究現(xiàn)狀13-15

1.2.2 數(shù)控機床誤差補償研究現(xiàn)狀15-18

1.3 本文的主要研究工作18-20

1.3.1 本文的研究內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)18

1.3.2 論文的創(chuàng)新點18-20

第二章 數(shù)控機床誤差的基本理論分析20-32

2.1 數(shù)控機床誤差種類分析20-23

2.2 數(shù)控機床常用的檢測誤差儀器介紹23-27

2.2.1 球桿儀的構(gòu)造及應(yīng)用23-25

2.2.2 激光干涉儀的應(yīng)用25-27

2.3 機床誤差的測量方法介紹27-29

2.4 三軸數(shù)控機床幾何誤差元素29-31

2.5 本章小結(jié)31-32

第三章 數(shù)控機床原始誤差項的檢定32-39

3.1 原始誤差項的檢測內(nèi)容32-33

3.2 檢測對象與環(huán)境33-35

3.3 檢定方法35-38

3.4 本章小結(jié)38-39

第四章 數(shù)控機床幾何誤差參數(shù)辨識建模技術(shù)39-56

4.1 誤差元素的建模理論分析39

4.2 14 線數(shù)控機床幾何誤差參數(shù)辨識方法39-43

4.3 幾何誤差的12 線法測量辨識43-49

4.4 12 線辨析法的測量分析與實驗結(jié)論49-54

4.5 采用球桿儀的誤差綜合分析與結(jié)論54-55

4.6 本章小結(jié)55-56

第五章 數(shù)控機床幾何誤差軟件補償實驗56-81

5.1 誤差補償技術(shù)及分類56-58

5.2 幾何誤差軟件補償實現(xiàn)過程58-65

5.2.1 數(shù)控指令修正值計算方法59-63

5.2.2 數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及誤差補償原理63-65

5.3 數(shù)控機床綜合幾何誤差補償?shù)膶嶒烌炞C65-76

5.4 數(shù)控機床幾何誤差補償結(jié)論分析（激光干涉儀）76-79

5.5 數(shù)控機床幾何誤差補償后的測量分析（球桿儀）79-80

5.6 本章小結(jié)80-81

第六章 結(jié)論與展望81-83

6.1 全文總結(jié)81-82

6.2 展望82-83

附錄:誤差補償程序代碼（部分）83-95

參考文獻95-99

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文99-100

致謝100

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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2 郭辰;多功能數(shù)控銑床幾何誤差補償技術(shù)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2005年

3 孫克;數(shù)控機床幾何誤差軟件補償技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2010年

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

5 周倫才;數(shù)控機床運動誤差智能補償方法的研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年

6 魯遠棟;數(shù)控機床熱誤差檢測及補償技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2007年

7 陳振東;數(shù)控機床載荷誤差及其補償?shù)难芯縖D];天津大學(xué);2007年

8 王妹婷;基于虛擬儀器的數(shù)控機床誤差采集、參數(shù)辨識研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2005年

9 李寶忠;加工中心的誤差補償研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2000年

10 陳文;基于多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化理論的數(shù)控機床綜合誤差補償?shù)牟⑿兴惴╗D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

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本文編號：248282