本文關(guān)鍵詞：高精度軸類零件加工誤差補(bǔ)償技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在機(jī)械零件加工生產(chǎn)中，軸類零件是一種重要零件，而在航空航天、船舶、通信、汽車等領(lǐng)域，對于高精度軸類零件的需求更是在不斷提高。為了滿足高精度軸類精度加工的需要，誤差補(bǔ)償是一項(xiàng)具有顯著經(jīng)濟(jì)價(jià)值并十分有效的提高機(jī)床精度的手段。本文針對大尺寸高精度軸類零件，確定了在位檢測與實(shí)時(shí)補(bǔ)償相配合的方案，其中誤差補(bǔ)償采用微動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)。本文以肖步林180CCN數(shù)控車床為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一套直徑專用量具及一套微動(dòng)刀架補(bǔ)償系統(tǒng)。 首先通過激光干涉儀對車床的導(dǎo)軌幾何及定位精度進(jìn)行了標(biāo)定，分析了加工精度的主要誤差來源。 然后通過對現(xiàn)有直徑測量方法的比較分析，設(shè)計(jì)了將測量精度較高且成本較低的相對測量法及機(jī)械式接觸測量法相結(jié)合的測量方案，且在此基礎(chǔ)上完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真，并對夾緊力、測量力、加工及安裝精度進(jìn)行了誤差分析。 根據(jù)車床尺寸及加工精度誤差，確定了微動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)參數(shù)，為了滿足補(bǔ)償要求，其結(jié)構(gòu)采用了壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器及雙平行柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，，根據(jù)直圓形柔性鉸鏈的轉(zhuǎn)角剛度公式，對雙平行柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)的簡化模型的剛度進(jìn)行了修正，再通過尺寸優(yōu)化及模態(tài)仿真，完成了微動(dòng)刀架的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其控制系統(tǒng)則是通過對壓電陶瓷的遲滯及蠕變模型的研究，采用多項(xiàng)式擬合的放法建立了控制模型，并進(jìn)行了驗(yàn)證，還通過VB對上位機(jī)程序進(jìn)行了編寫，實(shí)現(xiàn)了對微動(dòng)刀架的實(shí)時(shí)控制。 最后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，對在位檢測裝置的檢測精度和微動(dòng)刀架的剛度、固有頻率、行程、定位精度及動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了測定，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算值及仿真值進(jìn)行了對比，驗(yàn)證了計(jì)算及仿真的準(zhǔn)確性，最終確定了在位檢測裝置與微動(dòng)刀架滿足實(shí)際加工精度需求。
【關(guān)鍵詞】：直徑誤差 在位檢測 微動(dòng)刀架 壓電陶瓷
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133;TG519.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究的背景和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 直徑測量發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 微動(dòng)刀架發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 數(shù)控車床精度檢定15-23
• 2.1 數(shù)控車床精度檢測方案15-17
• 2.1.1 精度檢測項(xiàng)15-16
• 2.1.2 精度檢測設(shè)備16-17
• 2.2 數(shù)控車床精度檢測結(jié)果及分析17-22
• 2.2.1 幾何精度檢測17-20
• 2.2.2 定位精度檢測20-21
• 2.2.3 檢測結(jié)果及分析21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 高精度軸類零件在位檢測裝置設(shè)計(jì)23-32
• 3.1 在位檢測方案23-24
• 3.2 在位檢測裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-28
• 3.2.1 恒測量力結(jié)構(gòu)24-25
• 3.2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25-28
• 3.3 檢測裝置測量誤差分析28-31
• 3.3.1 測量力誤差分析28-29
• 3.3.2 加工及安裝誤差分析29-30
• 3.3.3 綜合誤差分析30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 第4章 基于壓電陶瓷的微動(dòng)刀架系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-60
• 4.1 微動(dòng)刀架設(shè)計(jì)要求及整體方案32-34
• 4.1.1 微動(dòng)設(shè)計(jì)要求分析32-33
• 4.1.2 微進(jìn)給驅(qū)動(dòng)33
• 4.1.3 微進(jìn)給導(dǎo)向機(jī)構(gòu)33-34
• 4.2 微動(dòng)刀架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34-50
• 4.2.1 鉸鏈及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案34-35
• 4.2.2 圓弧型柔性鉸鏈的計(jì)算與仿真35-39
• 4.2.3 雙平行柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的計(jì)算與仿真39-48
• 4.2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-50
• 4.3 微動(dòng)刀架動(dòng)力學(xué)分析50-53
• 4.3.1 靜態(tài)性能分析50-51
• 4.3.2 模態(tài)分析51-52
• 4.3.3 預(yù)緊力計(jì)算52-53
• 4.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-59
• 4.4.1 壓電陶瓷特性53-56
• 4.4.2 控制方案設(shè)計(jì)56-58
• 4.4.3 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 在位檢測與補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究及分析60-67
• 5.1 直徑誤差在位檢測的實(shí)驗(yàn)研究及分析60-61
• 5.2 微動(dòng)補(bǔ)償?shù)都艿膶?shí)驗(yàn)研究及分析61-66
• 5.2.1 剛度實(shí)驗(yàn)及分析61-62
• 5.2.2 模態(tài)實(shí)驗(yàn)及分析62-63
• 5.2.3 定位精度實(shí)驗(yàn)及分析63-64
• 5.2.4 微動(dòng)刀架動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性實(shí)驗(yàn)及分析64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72

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