本文關(guān)鍵詞：五軸數(shù)控機(jī)床同步誤差的測(cè)量與摩擦影響分析

  更多相關(guān)文章： 龍門五軸運(yùn)動(dòng)機(jī)床 綜合誤差建模 幾何誤差測(cè)量 三維建模 瞬態(tài)動(dòng)力分析

【摘要】：龍門五軸數(shù)控機(jī)床具備結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)、效率高、加工行程廣等優(yōu)點(diǎn),尤其是在復(fù)雜平滑曲面的加工中占重要地位,同時(shí)也是汽車、模具、航天航空精密復(fù)雜零部件加工的重要設(shè)備,已經(jīng)成為現(xiàn)代金屬切削機(jī)床的一種通用設(shè)備。五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床代表制造業(yè)先進(jìn)技術(shù)的集成方向,在很大程度上決定生產(chǎn)加工質(zhì)量、效率。五軸數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)越性能,因?yàn)榈毒咴诓挥酶鼡Q夾具重新裝夾就能實(shí)現(xiàn)任意方向加工,大大減少了切削時(shí)間,材料切除率提高,表面精度也提高,但五軸機(jī)床由于直線軸與旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)動(dòng),剛性差精度難以保證,所以加工精度要比三軸低。因此減小五軸機(jī)床誤差成為研究重要目標(biāo),實(shí)現(xiàn)的技術(shù)也較難。本論文研究?jī)?nèi)容有：(1)龍門五軸機(jī)床的誤差源和誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。本論文對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做了說(shuō)明,并且詳細(xì)的分析了移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副誤差,給出了誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并進(jìn)行綜合誤差建模,同時(shí)建立了基于摩擦的動(dòng)力學(xué)模型。使后續(xù)機(jī)床誤差測(cè)量補(bǔ)償更加精確。(2)針對(duì)本論文中的大型龍門五軸機(jī)床制作了一定比例的簡(jiǎn)易機(jī)床模型,并且通過(guò)兩種儀器分別進(jìn)行幾何誤差的測(cè)量：第一種是利用Renishaw XL-80激光干涉儀對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)的線性定位誤差和俯仰角誤差進(jìn)行測(cè)量。第二種是利用DongDu IM-2DT電子式水平儀對(duì)滑塊的偏擺誤差進(jìn)行測(cè)量。(3)通過(guò)SolidWorks對(duì)五軸機(jī)床進(jìn)行三維建模,導(dǎo)入Ansys Workbench進(jìn)行有限元仿真分析。對(duì)兩個(gè)軟件進(jìn)行介紹,闡述了有限元分析原理及方法,然后對(duì)本文有限元分析前處理做解釋說(shuō)明。(4)對(duì)龍門五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力仿真分析,從三個(gè)方面對(duì)機(jī)床進(jìn)行研究：導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為變量、橫梁所處滑枕位置(重心變化)為變量、刀具切削力矩方向?yàn)樽兞�。通過(guò)仿真提取得到加工過(guò)程中隨時(shí)間位移變化的同步誤差和最大應(yīng)力應(yīng)變。將分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較,得出結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：龍門五軸運(yùn)動(dòng)機(jī)床 綜合誤差建模 幾何誤差測(cè)量 三維建模 瞬態(tài)動(dòng)力分析
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(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7-8
• Abstract8-16
• 第1章 緒論16-21
• 1.1 課題來(lái)源及意義16-17
• 1.2 五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床特點(diǎn)17-18
• 1.3 國(guó)內(nèi)外五軸機(jī)床相關(guān)研究18-19
• 1.3.1 機(jī)床誤差建模國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究18-19
• 1.3.2 機(jī)床誤差測(cè)量相關(guān)研究19
• 1.3.3 機(jī)床誤差仿真相關(guān)研究19
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第2章 五軸機(jī)床幾何誤差及摩擦的影響21-31
• 2.1 雙擺頭五軸加工中心介紹21-24
• 2.1.1 雙擺頭五軸加工中心簡(jiǎn)介21
• 2.1.2 雙擺頭五軸加工中心的技術(shù)參數(shù)21-24
• 2.2 數(shù)控機(jī)床誤差源分析24-25
• 2.3 五軸加工中心的幾何誤差與建模25-28
• 2.3.1 幾何誤差分析25-26
• 2.3.2 誤差建模26-28
• 2.4 摩擦對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)精度的影響28-30
• 2.4.1 摩擦形成因素及影響28-30
• 2.4.2 建立摩擦動(dòng)力學(xué)模型30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 五軸機(jī)床誤差的實(shí)驗(yàn)測(cè)量31-43
• 3.1 機(jī)床的誤差測(cè)量31-32
• 3.1.1 機(jī)床的各類誤差測(cè)量技術(shù)31
• 3.1.2 利用儀器測(cè)量直線定位誤差與各偏轉(zhuǎn)角度誤差31-32
• 3.2 RenishawXL-80激光干涉儀的應(yīng)用與測(cè)量32-40
• 3.2.1 XL-80測(cè)量系統(tǒng)組成與特點(diǎn)32-34
• 3.2.2 激光干涉儀測(cè)量方法34-35
• 3.2.3 激光干涉儀的測(cè)量步驟35-36
• 3.2.4 激光干涉儀的測(cè)量結(jié)果與分析36-40
• 3.3 IM-2DT電子式水平儀的應(yīng)用與測(cè)量40-42
• 3.3.1 電子式水平儀簡(jiǎn)介40
• 3.3.2 電子式水平儀測(cè)量原理40-41
• 3.3.3 電子式水平儀測(cè)量結(jié)果與分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 五軸機(jī)床的建模及分析軟件介紹43-54
• 4.1 應(yīng)用軟件概述43-45
• 4.1.1 SolidWorks軟件介紹43-44
• 4.1.2 Workbench軟件介紹44
• 4.1.3 SolidWorks與Workbench的連接44-45
• 4.2 龍門五軸機(jī)床各零件的建模與裝配45-46
• 4.3 有限元分析原理46-47
• 4.4 瞬態(tài)動(dòng)力仿真分析原理及方法47-48
• 4.5 創(chuàng)建剛?cè)狁詈夏Ｐ?/span>48
• 4.6 有限元分析前處理48-53
• 4.6.1 材料、單元類型、零部件屬性、局部坐標(biāo)系設(shè)置48-50
• 4.6.2 設(shè)置接觸和添加運(yùn)動(dòng)副、劃分網(wǎng)格50
• 4.6.3 施加約束和載荷、設(shè)置時(shí)間步長(zhǎng)50-52
• 4.6.4 五軸機(jī)床S運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 第5章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析54-67
• 5.1 基于摩擦系數(shù)為變量瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析54-58
• 5.1.1 施加邊界條件及約束54-55
• 5.1.2 后處理結(jié)果提取與分析55-58
• 5.1.3 結(jié)論58
• 5.2 基于滑枕位姿為變量瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析58-62
• 5.2.1 施加邊界條件及約束58-59
• 5.2.2 結(jié)果提取與分析59-62
• 5.2.3 結(jié)論62
• 5.3 基于刀具切削方向?yàn)樽兞克矐B(tài)動(dòng)力學(xué)仿真分析62-66
• 5.3.1 施加邊界條件及約束62-63
• 5.3.2 結(jié)果提取與分析63-65
• 5.3.3 結(jié)論65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第6章 結(jié)論67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)68
• 6.3 展望與思考68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陳嵐;;電子水平儀測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌直線度的方法[J];化學(xué)工程與裝備;2010年09期

2 潘淑微;曹永潔;傅建中;;數(shù)控機(jī)床誤差檢測(cè)技術(shù)研究[J];機(jī)床與液壓;2008年05期

3 張娟;高鋒陽(yáng);蔣兆遠(yuǎn);;基于激光干涉儀的數(shù)控機(jī)床幾何誤差辨識(shí)與補(bǔ)償[J];蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

4 王在偉;焦青;;SolidWorks與ANSYS之間的數(shù)據(jù)交換方法研究[J];煤礦機(jī)械;2011年09期

5 田鋒;;協(xié)同研發(fā)技術(shù)新進(jìn)展[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2006年02期

6 寧連旺;;ANSYS有限元分析理論與發(fā)展[J];山西科技;2008年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 粟時(shí)平;多軸數(shù)控機(jī)床精度建模與誤差補(bǔ)償方法研究[D];中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 庹艾莉;虛擬制造環(huán)境下數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模與仿真研究[D];華中科技大學(xué);2005年

2 陳英姝;數(shù)控誤差補(bǔ)償新技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

3 孫守勝;龍門起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 王利平;摩擦驅(qū)動(dòng)微進(jìn)給系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

5 張偉;多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)軌跡誤差仿真及優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2008年

6 胡建忠;五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差辨識(shí)及加工精度預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

7 劉稱意;考慮導(dǎo)軌結(jié)合面影響的數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];東北大學(xué);2010年

8 寇錦;數(shù)控機(jī)床誤差辨識(shí)與診斷新方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

9 焦靜;多功能微型精密數(shù)控機(jī)床的研制[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

10 崔再鐸;五軸數(shù)控機(jī)床加工誤差建模檢測(cè)與補(bǔ)償研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：916464