車銑復合機床運動學建模及幾何誤差補償技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代加工的高速發(fā)展促進了數(shù)控機床朝著高精度、高效率、高速度、復合化的方向發(fā)展，車銑復合機床憑借其諸多優(yōu)勢已經(jīng)成為現(xiàn)代加工中心的一個主要方向。同時，隨著對零件表而質(zhì)量要求的不斷提高，國內(nèi)外學者對于如何提高機床的加工精度展開了大量研究。幾何誤差補償在不增加制造精度等級的基礎上，不僅可以提高現(xiàn)有機床的加工精度，同時具有開發(fā)成本低，難度小的優(yōu)點，因此通過機床的運動學模型，研究幾何誤差并補償對于促進中國制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　基于產(chǎn)

2、品的加工需求，安徽省鴻慶精機有限公司研制了TMS-200s車銑復合機床，并針對該機床中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)與合肥工業(yè)大學CIMS研究所展開研究。本文以該機床為研究對象，從運動學建模、幾何誤差分析與測量、幾何誤差補償量計算及誤差補償軟件設計這四個方面進行了深入研究，具體內(nèi)容如下:
　　1.分析了車銑復合機床的拓撲結(jié)構(gòu)，以多體系統(tǒng)理論和齊次坐標變換為基礎,建立了在銑削模式和車削模式下的運動學理論模型，針對銑削模式下逆解產(chǎn)生的多解問題，提出了

3、角度判斷優(yōu)化算法，解決了轉(zhuǎn)角突變問題。通過在VERICUT中對自由曲面和階梯軸進行仿真加工，驗證了運動學模型及優(yōu)化算法的正確性;2.研究了機床的位置相關(guān)誤差與位置無關(guān)誤差，建立了考慮誤差后的運動學實際模型，計算了刀具在工件坐標系下位置矢量與方向矢量的偏差。通過激光干涉儀采用單步測量法辨識出該機床主要的誤差項，建立了運動軸位置相關(guān)誤差的預測模型;3.從微分角度分析運動軸的誤差，通過微分法計算出各運動軸在機床坐標系下的補償量。根據(jù)運動學實際