臥式三軸數(shù)控機(jī)床的幾何誤差建模與補(bǔ)償.pdf

1、隨著高精度產(chǎn)品需求的日益提高，改善機(jī)床精度在制造業(yè)中是非常重要的一個(gè)目標(biāo)。從汽車產(chǎn)業(yè)到航天航空，從消費(fèi)產(chǎn)品到醫(yī)藥產(chǎn)品，三軸機(jī)床和檢測(cè)儀在現(xiàn)代各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著個(gè)性化產(chǎn)品和較小規(guī)模產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的柔性制造也越來越重要。
　　多軸數(shù)控機(jī)床精度主要是由于幾何誤差引起的，包括了導(dǎo)軌系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)剛度、熱性能以及動(dòng)態(tài)特性等。幾何誤差是由于機(jī)床的零部件自身制造誤差以及在設(shè)計(jì)裝配過程中的不精確而引起的誤差。在數(shù)控機(jī)床中靜態(tài)幾何誤差和系統(tǒng)

2、幾何誤差是最主要的誤差部分。為了建立幾何誤差模型和實(shí)施后續(xù)的誤差補(bǔ)償技術(shù)，這就需要對(duì)機(jī)床加工過程中幾何誤差的來源及其影響進(jìn)行深入分析?；谲浖脚_(tái)的誤差補(bǔ)償技術(shù)在減小機(jī)床誤差方面具有很好的前景，它所需的費(fèi)用較少，這與制造行業(yè)的要求是非常一致的。補(bǔ)償技術(shù)在制造行業(yè)中被大量的使用，例如：幾何誤差、熱誤差、刀具磨損誤差和切削力引起的誤差等。
　　幾何誤差并不是一個(gè)不變的常數(shù)，它會(huì)隨著機(jī)床位置的改變而變化，可以看作是一個(gè)關(guān)于機(jī)床位置坐標(biāo)的

3、函數(shù)。如果可以對(duì)機(jī)床的幾何誤差進(jìn)行預(yù)測(cè)和補(bǔ)償，那么就可以減小機(jī)床的整體誤差。但是，如果機(jī)床的隨即誤差過大，那么機(jī)床生產(chǎn)出來的零件將會(huì)只有一部分符合指定的精度要求，而其余的零件將會(huì)超出精度要求。因此分析并表達(dá)出機(jī)床的隨機(jī)誤差特性是提高機(jī)床精度最重要的方式。
　　本文針對(duì)臥式三軸數(shù)控機(jī)床，主要研究了機(jī)床幾何誤差、誤差減少或提高機(jī)床精度的方法和過程，采用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉頊p少機(jī)床幾何誤差，補(bǔ)償試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過補(bǔ)償大幅度減少了機(jī)床幾何誤差

4、。
　　論文主要內(nèi)容
　　本文研究主要內(nèi)容可分為四個(gè)部分：
　　1.機(jī)床誤差元素的分析和減少誤差的方法。分析了臥式三軸數(shù)控機(jī)床的誤差元素，提出了減少誤差的或提高精度的方法。
　　2.機(jī)床幾何誤差的辨識(shí)和描述。對(duì)機(jī)床幾何誤差元素進(jìn)行了辨識(shí)和描述，為誤差數(shù)學(xué)模型的建立做準(zhǔn)備。
　　3.機(jī)床誤差數(shù)學(xué)模型的建立。推導(dǎo)并建立了臥式三軸數(shù)控機(jī)床的誤差數(shù)學(xué)模型，為最終的誤差補(bǔ)償提供理論依據(jù)。
　　4.機(jī)床幾何誤差補(bǔ)