發(fā)布時間：2017-07-26 19:20

  本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑齒機的熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化與定位誤差補償

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【摘要】：本課題在上海市經(jīng)濟和信息化委員會產(chǎn)學(xué)研合作計劃重點項目《高端數(shù)控機床精密化技術(shù)示范平臺及技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化》的支持下,以上海平信機電制造有限公司的YKHS2210A型數(shù)控銑齒機為研究對象,對其誤差產(chǎn)生機理、主軸部件熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化、定位誤差與分度誤差建模以及誤差補償?shù)确矫孢M行研究。本課題所研究的主要內(nèi)容包括了以下四個方面:(1)根據(jù)該數(shù)控銑齒機的加工原理和運動過程,利用齊次坐標(biāo)變換理論建立了數(shù)控銑齒機的綜合誤差模型。通過對綜合誤差模型的計算結(jié)果進行研究,詳細分析了數(shù)控銑齒機定位誤差以及分度誤差等誤差對數(shù)控銑齒機和弧齒錐齒輪加工精度的影響,為數(shù)控銑齒機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和誤差補償提供了理論基礎(chǔ)。(2)通過分析該數(shù)控銑齒機在加工過程中的熱源及其發(fā)熱量,利用有限元模型仿真了銑齒機的溫度場和變形場,指導(dǎo)了該數(shù)控銑齒機刀具主軸部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,達到了減小銑齒機熱變形,預(yù)防其熱誤差的目的。(3)該數(shù)控銑齒機進給部件和工件主軸部件產(chǎn)生的誤差對弧齒錐齒輪加工精度都有非常大的影響,針對銑齒機的定位誤差和分度誤差分別采取了不同的誤差建模策略用來預(yù)測機床誤差。對于定位誤差,建立了基于最小二乘法分段直線擬合的誤差補償模型,從而實現(xiàn)了對機床定位誤差的精確預(yù)測;對于分度誤差,根據(jù)轉(zhuǎn)角誤差的特點和變化規(guī)律,利用最小二乘三角逼近原理對其進行了誤差建模,從而實現(xiàn)了對機床分度誤差的精確擬合。(4)針對KND K1000M4II型數(shù)控系統(tǒng)進行了誤差補償技術(shù)研究,并開發(fā)了對應(yīng)的轉(zhuǎn)動定位誤差補償功能模塊,實現(xiàn)了對該數(shù)控機床分度誤差補償。通過對銑齒機定位誤差和分度誤差的測量、補償以及加工試驗,對比誤差補償前后機床精度以及齒輪的齒間距誤差和齒距累積誤差,驗證了誤差補償實施效果。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控銑齒機 誤差機理分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 誤差建模 誤差補償
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9
• 1.2 課題研究的目的和意義9-10
• 1.3 銑齒機的國內(nèi)外現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 弧齒錐齒輪概述10-11
• 1.3.2 銑齒機發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.4 誤差補償研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀13-17
• 1.4.1 誤差機理研究的現(xiàn)狀13-15
• 1.4.2 機床誤差測量、建模和補償技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 學(xué)位論文主要內(nèi)容17-19
• 第二章 銑齒機誤差機理分析19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 銑齒機加工原理19-21
• 2.3 銑齒機綜合誤差模型21-25
• 2.4 位置誤差和方向誤差對銑齒加工精度影響25-28
• 2.4.1 旋轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動誤差對加工精度影響25-26
• 2.4.2 移動軸X、Y定位誤差對加工精度的影響26-27
• 2.4.3 移動軸Z定位誤差對加工精度的影響27-28
• 2.4.4 主軸熱誤差對加工精度的影響28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 銑齒機熱結(jié)構(gòu)分析及主要部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化30-47
• 3.1 引言30
• 3.2 銑齒機熱源分析30-31
• 3.3 銑齒機邊界條件計算31-37
• 3.3.1 數(shù)控銑齒機參數(shù)31-32
• 3.3.2 滾動軸承發(fā)熱量計算32-34
• 3.3.3 直線導(dǎo)軌發(fā)熱量計算34
• 3.3.4 絲杠發(fā)熱量計算34-35
• 3.3.5 對流換熱系數(shù)計算35-37
• 3.4 銑齒機溫度場和變形場分析37-41
• 3.4.1 銑齒機模型簡化37-39
• 3.4.2 銑齒機溫度場和變形場分析39-41
• 3.5 銑齒機關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化41-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 銑齒機定位精度和分度精度研究47-61
• 4.1 引言47
• 4.2 銑齒機定位精度分析47-55
• 4.2.1 絲杠熱變形理論47-49
• 4.2.2 最小二乘法分段直線擬合49-51
• 4.2.3 定位誤差補償模型51-55
• 4.3 銑齒機分度精度分析55-60
• 4.3.1 蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)55-56
• 4.3.2 分度誤差補償模型56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 銑齒機誤差補償試驗61-76
• 5.1 引言61
• 5.2 轉(zhuǎn)動誤差補償功能研制61-65
• 5.3 誤差補償試驗65-75
• 5.3.1 誤差測量技術(shù)65-67
• 5.3.2 誤差補償實施67-72
• 5.3.3 齒輪加工誤差檢測72-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 主要結(jié)論76-77
• 6.2 主要創(chuàng)新點77
• 6.3 展望77-78
• 參考文獻78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果84-86

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：577946