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

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【摘要】：本課題在上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)產(chǎn)學(xué)研合作計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目《高端數(shù)控機(jī)床精密化技術(shù)示范平臺(tái)及技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化》的支持下,以上海平信機(jī)電制造有限公司的YKHS2210A型數(shù)控銑齒機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)其誤差產(chǎn)生機(jī)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(bǔ)償?shù)确矫孢M(jìn)行研究。本課題所研究的主要內(nèi)容包括了以下四個(gè)方面:(1)根據(jù)該數(shù)控銑齒機(jī)的加工原理和運(yùn)動(dòng)過程,利用齊次坐標(biāo)變換理論建立了數(shù)控銑齒機(jī)的綜合誤差模型。通過對(duì)綜合誤差模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行研究,詳細(xì)分析了數(shù)控銑齒機(jī)定位誤差以及分度誤差等誤差對(duì)數(shù)控銑齒機(jī)和弧齒錐齒輪加工精度的影響,為數(shù)控銑齒機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和誤差補(bǔ)償提供了理論基礎(chǔ)。(2)通過分析該數(shù)控銑齒機(jī)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(jī)的溫度場(chǎng)和變形場(chǎng),指導(dǎo)了該數(shù)控銑齒機(jī)刀具主軸部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到了減小銑齒機(jī)熱變形,預(yù)防其熱誤差的目的。(3)該數(shù)控銑齒機(jī)進(jìn)給部件和工件主軸部件產(chǎn)生的誤差對(duì)弧齒錐齒輪加工精度都有非常大的影響,針對(duì)銑齒機(jī)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(cè)機(jī)床誤差。對(duì)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(bǔ)償模型,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床定位誤差的精確預(yù)測(cè);對(duì)于分度誤差,根據(jù)轉(zhuǎn)角誤差的特點(diǎn)和變化規(guī)律,利用最小二乘三角逼近原理對(duì)其進(jìn)行了誤差建模,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床分度誤差的精確擬合。(4)針對(duì)KND K1000M4II型數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了誤差補(bǔ)償技術(shù)研究,并開發(fā)了對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定位誤差補(bǔ)償功能模塊,實(shí)現(xiàn)了對(duì)該數(shù)控機(jī)床分度誤差補(bǔ)償。通過對(duì)銑齒機(jī)定位誤差和分度誤差的測(cè)量、補(bǔ)償以及加工試驗(yàn),對(duì)比誤差補(bǔ)償前后機(jī)床精度以及齒輪的齒間距誤差和齒距累積誤差,驗(yàn)證了誤差補(bǔ)償實(shí)施效果。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控銑齒機(jī) 誤差機(jī)理分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 誤差建模 誤差補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(jī)的國(guó)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(jī)發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.4 誤差補(bǔ)償研究的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀13-17
• 1.4.1 誤差機(jī)理研究的現(xiàn)狀13-15
• 1.4.2 機(jī)床誤差測(cè)量、建模和補(bǔ)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(jī)誤差機(jī)理分析19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 銑齒機(jī)加工原理19-21
• 2.3 銑齒機(jī)綜合誤差模型21-25
• 2.4 位置誤差和方向誤差對(duì)銑齒加工精度影響25-28
• 2.4.1 旋轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動(dòng)誤差對(duì)加工精度影響25-26
• 2.4.2 移動(dòng)軸X、Y定位誤差對(duì)加工精度的影響26-27
• 2.4.3 移動(dòng)軸Z定位誤差對(duì)加工精度的影響27-28
• 2.4.4 主軸熱誤差對(duì)加工精度的影響28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 銑齒機(jī)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(jī)熱源分析30-31
• 3.3 銑齒機(jī)邊界條件計(jì)算31-37
• 3.3.1 數(shù)控銑齒機(jī)參數(shù)31-32
• 3.3.2 滾動(dòng)軸承發(fā)熱量計(jì)算32-34
• 3.3.3 直線導(dǎo)軌發(fā)熱量計(jì)算34
• 3.3.4 絲杠發(fā)熱量計(jì)算34-35
• 3.3.5 對(duì)流換熱系數(shù)計(jì)算35-37
• 3.4 銑齒機(jī)溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)分析37-41
• 3.4.1 銑齒機(jī)模型簡(jiǎn)化37-39
• 3.4.2 銑齒機(jī)溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)分析39-41
• 3.5 銑齒機(jī)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(jī)定位精度和分度精度研究47-61
• 4.1 引言47
• 4.2 銑齒機(jī)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(bǔ)償模型51-55
• 4.3 銑齒機(jī)分度精度分析55-60
• 4.3.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)55-56
• 4.3.2 分度誤差補(bǔ)償模型56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 銑齒機(jī)誤差補(bǔ)償試驗(yàn)61-76
• 5.1 引言61
• 5.2 轉(zhuǎn)動(dòng)誤差補(bǔ)償功能研制61-65
• 5.3 誤差補(bǔ)償試驗(yàn)65-75
• 5.3.1 誤差測(cè)量技術(shù)65-67
• 5.3.2 誤差補(bǔ)償實(shí)施67-72
• 5.3.3 齒輪加工誤差檢測(cè)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)77
• 6.3 展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果84-86

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7 王，

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