發(fā)布時(shí)間：2017-08-23 00:23

  本文關(guān)鍵詞：滾珠絲杠磨削加工誤差預(yù)測(cè)補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 滾珠絲杠 誤差分析 ANSYS有限元 誤差預(yù)測(cè) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自適應(yīng)控制

【摘要】：本課題來源于山大—濟(jì)寧合作基金“高性能滾動(dòng)型運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床功能部件研發(fā)及平臺(tái)建設(shè)”,旨在提高山東省汶上縣絲杠有限公司所生產(chǎn)的滾珠絲杠磨削精度。滾珠絲杠作為數(shù)控機(jī)床及其他精密機(jī)械設(shè)備中的定位和傳動(dòng)的關(guān)鍵零部件,如何提高它的加工精度尤其是螺距加工精度已經(jīng)成為我們國(guó)家的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。本文首先介紹了用誤差補(bǔ)償技術(shù)來提高加工精度有著眾多的優(yōu)點(diǎn)并介紹了目前國(guó)內(nèi)外絲杠加工過程中誤差補(bǔ)償技術(shù)的具體應(yīng)用,總結(jié)了他們的優(yōu)缺點(diǎn)為我們下面的研究提供了參考。接著分析了滾珠絲杠加工過程中誤差的來源,重點(diǎn)分析了對(duì)絲杠螺距誤差影響較大的幾種因素及其產(chǎn)生的影響。然后,用分析解法和ANSYS有限元法分別得出絲杠磨削過程中的溫度場(chǎng)和熱變形分布,為我們接下來的預(yù)測(cè)補(bǔ)償提供了依據(jù)。接下來我們利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了絲杠螺距誤差預(yù)測(cè)的辨識(shí)模型,以前一時(shí)刻的誤差的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的差分以及力變形誤差、熱變形誤差作為輸入來預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻誤差,仿真結(jié)果表明此方法有效可行�？紤]到實(shí)際加工過程中信號(hào)傳遞的延遲、電壓信號(hào)的波動(dòng)、機(jī)械系統(tǒng)的慣性等狀況的影響,提出了一種自適應(yīng)控制策略使補(bǔ)償過程平穩(wěn)過渡,減少未知狀況的影響。本課題的研究成果可以應(yīng)用到其他類似零件的加工過程中,為精密機(jī)械零部件的精度提高提供理論上的支持,促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)裝備制造業(yè)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：滾珠絲杠 誤差分析 ANSYS有限元 誤差預(yù)測(cè) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自適應(yīng)控制
【學(xué)位授予單位】：山東大學(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9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題的研究背景12-14
• 1.2 誤差補(bǔ)償技術(shù)14-16
• 1.3 絲杠磨削加工誤差預(yù)測(cè)補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)絲杠磨削加工誤差預(yù)測(cè)補(bǔ)償現(xiàn)狀16-20
• 1.3.2 國(guó)外絲杠螺紋磨削誤差預(yù)測(cè)補(bǔ)償現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題背景和研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 絲杠螺紋磨削加工螺距誤差分析22-36
• 2.1 螺紋磨削的原理22-23
• 2.2 絲杠磨削螺距誤差來源總析23-24
• 2.3 主要絲杠螺距誤差來源作用機(jī)理24-33
• 2.3.1 絲杠受力變形造成的螺距誤差24-28
• 2.3.2 機(jī)床傳動(dòng)鏈誤差造成的影響28-30
• 2.3.3 砂輪磨損和接觸變形造成的螺距誤差30-32
• 2.3.4 絲杠工件的熱變形對(duì)誤差造成的影響32-33
• 2.4 減小磨削誤差的有效措施33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 第3章 工件熱變形誤差分析36-52
• 3.1 絲杠磨削熱變形概述36-38
• 3.2 絲杠熱變形的分析解法38-41
• 3.3 絲杠溫度場(chǎng)分布及熱變形的有限元分析法41-51
• 3.3.1 有限元分析軟件ANSYS簡(jiǎn)介41-43
• 3.3.2 ANSYS有限元熱分析流程43-44
• 3.3.3 ANSYS熱分析前處理過程44-46
• 3.3.4 ANSYS熱分析加載求解過程46-48
• 3.3.5 仿真結(jié)果及其分析48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的絲杠螺距誤差預(yù)測(cè)52-62
• 4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型概述52-57
• 4.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)52-53
• 4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及算法53-57
• 4.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)模型的建立57-59
• 4.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型仿真59-61
• 4.3.1 仿真數(shù)據(jù)的來源59-60
• 4.3.2 仿真結(jié)果及分析60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 誤差的自適應(yīng)反饋補(bǔ)償控制62-70
• 5.1 螺距誤差補(bǔ)償概述62-64
• 5.1.1 理想狀態(tài)下的絲杠螺距誤差補(bǔ)償62
• 5.1.2 自適應(yīng)控制及其用于誤差補(bǔ)償系統(tǒng)的必要性62-64
• 5.2 主回路控制模型的確立64-66
• 5.3 自適應(yīng)控制策略的應(yīng)用66-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第6章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 全文總結(jié)70-71
• 6.2 未來展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 致謝78-79
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表79

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本文編號(hào)：721918