基于“S”形檢驗(yàn)試件的機(jī)床動(dòng)態(tài)特性與加工精度關(guān)系分析.pdf

1、隨著加工制造行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)于數(shù)控機(jī)床加工精度的要求自然也隨之不斷提高。作為影響加工精度的主要因素之一，數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性一直是學(xué)者們研究和探討的主要課題之一?！癝”形檢驗(yàn)試件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)S試件）作為成飛公司在實(shí)踐總結(jié)中提出的一種新型檢驗(yàn)試件，由于其獨(dú)特的造型設(shè)計(jì)，具有不同的幾何特性，能夠較好的反映數(shù)控機(jī)床的加工性能，但目前尚未建立S試件與機(jī)床性能間的映射關(guān)系。機(jī)床加工性能的評(píng)價(jià)以及加工誤差的溯源，都缺乏相應(yīng)的理論依據(jù)與技術(shù)支持，建立起

2、“S”形檢驗(yàn)試件與數(shù)控機(jī)床性能之間的有效映射關(guān)系，將能夠有效解決上述問(wèn)題。本文以S試件作為研究對(duì)象，分析機(jī)床動(dòng)態(tài)特性在其加工精度上的表現(xiàn)規(guī)律，主要工作內(nèi)容如下：
　　1、基于PID控制理論，建立機(jī)床平動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)軸的進(jìn)給系統(tǒng)模型，并對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能的調(diào)整和優(yōu)化，分析其動(dòng)剛度的變化規(guī)律。運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)理論建立一種通用的五軸數(shù)控機(jī)床仿真加工模型，在此基礎(chǔ)上可以有效地進(jìn)行加工誤差的仿真，為建立數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性與S試件加工誤差之間關(guān)系的研

3、究奠定基礎(chǔ)。
　　2、分析S試件所具有的兩種典型幾何特性—曲率、開(kāi)閉角對(duì)動(dòng)態(tài)加工誤差的影響。通過(guò)圖形分析與公式計(jì)算相結(jié)合的研究方法，分別得到了它們對(duì)動(dòng)態(tài)加工誤差的影響作用規(guī)律。
　　3、在仿真模型中，通過(guò)改變機(jī)床不同運(yùn)動(dòng)軸的動(dòng)態(tài)特性，得到S試件加工誤差的改變量。根據(jù)幾何特性對(duì)S試件進(jìn)行分區(qū)域處理，通過(guò)色塊圖與線(xiàn)形圖的誤差表現(xiàn)方式，得到不同數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性導(dǎo)致的加工誤明顯變化區(qū)域，由此確定數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)特性與S試件加工誤差之間的