重型立式加工中心誤差建模及測試技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展,人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求日趨提高,數(shù)控機床的精度問題受到了廣泛關(guān)注。誤差補償技術(shù),由于具有良好的經(jīng)濟性和廣泛的適用性,已成為提高數(shù)控機床精度的有效途徑。它是通過對機床進行實際檢測,建立相應的誤差模型,并人為制造出誤差的相反數(shù)來補償機床的原有誤差。目前國內(nèi)外對于中小型機床誤差補償技術(shù)的研究已取得一定成效,但重型機床的誤差建模與補償技術(shù)尚不完善。本文就重型立式加工中心,對其誤差建模及測試技術(shù)的理論和實際應用進行研究。

2、　　誤差建模是誤差補償技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。通過分析重型立式加工中心的結(jié)構(gòu)特點,采用多體系統(tǒng)坐標變換的表示形式,獲得了刀具的理論與實際運行軌跡偏差,建立了重型立式加工中心的幾何誤差模型。誤差測試技術(shù)是保證模型精度的關(guān)鍵因素。分別利用提出的基于激光跟蹤儀的平面位姿法和12線法對機床的幾何誤差進行誤差辨識,并與基于激光干涉儀的直接測量法和基于工件形貌的間接測量法進行對比。
　　通過誤差辨識實驗可知,對于只具有直線運動的三軸重型機床,運行至各

3、位置的角度誤差幾乎為零,即驗證了基于“小角度假設”條件的幾何誤差建模技術(shù)適用于重型機床。觀察測試得到的幾何誤差曲線,發(fā)現(xiàn)機床鞍座沿橫梁運行的直線度誤差為主要誤差。通過溯源得知該誤差主要是由橫梁傾斜所致。在仿真加工環(huán)境中,利用擬合得到的幾何誤差元素模型對誤差機床的數(shù)控加工代碼進行修改以實現(xiàn)補償。通過仿真驗證了誤差補償?shù)挠行浴?br>　　針對重型立式加工中心長時間重載工作時的工作臺熱變形對加工精度的影響。通過有限元分析,確定了工作臺主要熱