本文關(guān)鍵詞：基于溫度補(bǔ)償?shù)腜MC控制方法的研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控機(jī)床 滾珠絲杠 熱變形補(bǔ)償 PMC

【摘要】：數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中的滾珠絲杠作為精密傳動(dòng)和定位的重要部件,其性能將直接影響數(shù)控機(jī)床在使用過程中的加工精度。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或高速切削加工之后,進(jìn)給系統(tǒng)中與滾珠絲杠相接觸的零部件區(qū)域(比如滾珠絲杠副、軸承等)就會(huì)產(chǎn)生許多熱量。在數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部,這些熱量不容易被及時(shí)的散發(fā),導(dǎo)致滾珠絲杠的溫度逐漸升高,使?jié)L珠絲杠產(chǎn)生熱變形,從而使刀具與工件之間的位置發(fā)生變化,降低了機(jī)床的加工精度。尤其是精加工數(shù)控機(jī)床,滾珠絲杠的熱變形所造成的誤差是不容忽視的。因此,對(duì)滾珠絲杠的熱變形進(jìn)行補(bǔ)償對(duì)提高數(shù)控機(jī)床的加工精度具有重要的意義。本次課題以大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的DL-20型數(shù)控機(jī)床X軸進(jìn)給系統(tǒng)中的滾珠絲杠為研究對(duì)象,以FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置的可編程機(jī)床控制器(Programmable Machine Controller,PMC)為核心,通過編制PMC程序梯形圖控制機(jī)床對(duì)滾珠絲杠的軸向熱變形進(jìn)行補(bǔ)償,從而提高數(shù)控機(jī)床的加工精度。本次課題主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)數(shù)控機(jī)床X軸進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行介紹,并對(duì)數(shù)控機(jī)床熱誤差的產(chǎn)生進(jìn)行分析,闡述降低熱誤差的方法。(2)利用Solidworks軟件建立滾珠絲杠副的三維模型,通過對(duì)滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)中熱源的分析和計(jì)算,在確定約束條件和熱載荷的情況下,將載荷加載到滾珠絲杠的有限元模型上,利用Simulation模塊對(duì)滾珠絲杠副的溫度場(chǎng)及熱變形進(jìn)行分析,得出滾珠絲杠的熱變形圖像和熱變形的理論值。(3)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中滾珠絲杠在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱變形進(jìn)行測(cè)量,利用MATLAB繪制測(cè)量數(shù)據(jù)的圖形,總結(jié)出其變形規(guī)律。(4)對(duì)FANUC 0i系統(tǒng)中PMC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行介紹。根據(jù)所測(cè)量的滾珠絲杠的熱變形規(guī)律編制熱誤差補(bǔ)償程序,并將補(bǔ)償程序應(yīng)用在實(shí)際切削中,測(cè)量零件尺寸是否在要求范圍內(nèi)。利用PMC控制程序?qū)L珠絲杠的熱誤差進(jìn)行補(bǔ)償后,數(shù)控機(jī)床所加工零件尺寸的誤差在要求的范圍內(nèi),說明了此方法能夠解決由于滾珠絲桿的熱變形所造成零件尺寸逐漸增大的問題。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控機(jī)床 滾珠絲杠 熱變形補(bǔ)償 PMC
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(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5-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 緒論10-17
• 1.1 課題背景10
• 1.2 問題簡(jiǎn)述10-12
• 1.2.1 確定問題來(lái)源11-12
• 1.2.2 熱誤差所產(chǎn)生的影響12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外關(guān)于機(jī)床熱誤差的補(bǔ)償現(xiàn)狀概述12-14
• 1.3.1 國(guó)外的熱誤差補(bǔ)償研究發(fā)展?fàn)顩r12-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)的熱誤差補(bǔ)償研究發(fā)展?fàn)顩r14
• 1.4 誤差補(bǔ)償技術(shù)存在的問題14-15
• 1.5 選題意義15-16
• 1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.7 本章小結(jié)16-17
• 2.DL-20數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)17-25
• 2.1 數(shù)控機(jī)床主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)17
• 2.2 DL-20數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理17-20
• 2.2.1 進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2.2 進(jìn)給系統(tǒng)的工作原理19-20
• 2.3 X軸滾珠絲杠20-21
• 2.4 機(jī)床熱誤差產(chǎn)生原理21
• 2.5 機(jī)床在工作中產(chǎn)生熱誤差的影響因素21-22
• 2.6 降低熱誤差方法的分析22-24
• 2.6.1 誤差避免法22-23
• 2.6.2 誤差補(bǔ)償法23-24
• 2.7 本章小結(jié)24-25
• 3.滾珠絲杠的熱分析25-33
• 3.1 軟件介紹25-26
• 3.1.1 Simulation進(jìn)行有限元分析的一般步驟25
• 3.1.2 Simulation使用步驟25-26
• 3.2 滾珠絲杠三維模型的簡(jiǎn)化26
• 3.3 滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的熱源分析26-27
• 3.4 滾珠絲桿熱源的熱量計(jì)算27-31
• 3.4.1 軸承發(fā)熱量的計(jì)算27-28
• 3.4.2 滾珠絲杠螺母的發(fā)熱量計(jì)算28-30
• 3.4.3 滾珠絲杠和周圍空氣間進(jìn)行的熱交換現(xiàn)象30-31
• 3.4.4 軸承座表面的對(duì)流換熱計(jì)算31
• 3.5 滾珠絲杠的溫度場(chǎng)及變形分析31-32
• 3.6 本章小結(jié)32-33
• 4.對(duì)可編程機(jī)床控制器的研究33-48
• 4.1 FANUC-0i系統(tǒng)33-34
• 4.2 可編程機(jī)床控制器34-35
• 4.3 PMC的基本結(jié)構(gòu)35
• 4.4 PMC的工作原理35-37
• 4.4.1 輸入信號(hào)的處理36
• 4.4.2 輸出信號(hào)的處理36-37
• 4.5 程序編制方式37-38
• 4.5.1 線性編程37-38
• 4.5.2 結(jié)構(gòu)化編程38
• 4.6 梯形圖的結(jié)構(gòu)和組成38-40
• 4.6.1 梯形圖的結(jié)構(gòu)38-39
• 4.6.2 梯形圖的組成39-40
• 4.7 指令系統(tǒng)40-41
• 4.8 編程軟件介紹41-44
• 4.9 PMC程序舉例解析44-47
• 4.10 本章小結(jié)47-48
• 5.數(shù)據(jù)測(cè)量與分析48-63
• 5.1 數(shù)據(jù)測(cè)量48-50
• 5.1.1 測(cè)量方法48-49
• 5.1.2 加工程序的編寫49
• 5.1.3 數(shù)據(jù)采集49-50
• 5.2 MATLAB數(shù)據(jù)分析50-55
• 5.2.1 最小二乘法51-52
• 5.2.2 最小二乘法求解52-55
• 5.3 溫度誤差補(bǔ)償原理55-56
• 5.4 滾珠絲杠的熱變形規(guī)律56-57
• 5.5 參數(shù)設(shè)定57-61
• 5.6 結(jié)論61-63
• 6.總結(jié)和展望63-65
• 6.1 總結(jié)63
• 6.2 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄 PMC溫度補(bǔ)償程序梯形圖68-90
• 致謝90-91
• 作者簡(jiǎn)介91-92

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3 畢立彩,張曉東,吳文秀;電火花線切割機(jī)床橫向滾珠絲杠的受力分析[J];機(jī)械工程師;2005年09期

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1 王健;高明月;董學(xué)哲;;滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算[A];2002年黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

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3 ;滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算(英文)[A];2002年黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

4 孫奎洲;周金宇;;基于Matlab的滾珠絲杠可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];2010年全國(guó)機(jī)械行業(yè)可靠性技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨第四屆可靠性工程分會(huì)第二次全體委員大會(huì)論文集[C];2010年

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1 本報(bào)記者 嚴(yán)曼青;滾珠絲杠企業(yè)遭遇鋼材漲價(jià)困局[N];機(jī)電商報(bào);2008年

2 本報(bào)記者 徐俊霞;上銀科技執(zhí)著于功能部件創(chuàng)新[N];機(jī)電商報(bào);2006年

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1 盧禮華;基于滾珠絲杠的大行程納米定位系統(tǒng)建模和控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 李彥鳳;滾珠絲杠旋風(fēng)硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2014年

3 何王勇;數(shù)控機(jī)床雙軸同步控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：774141