五軸數(shù)控機(jī)床精度測(cè)評(píng)方法研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床的精度是保證零件加工精度的首要條件之一。隨著交通、航空、航天等領(lǐng)域的發(fā)展，汽車(chē)零部件、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件及現(xiàn)代模具的結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，曲面變得越來(lái)越多，對(duì)數(shù)控機(jī)床的精度也提出了更高的要求。提高機(jī)床精度一直是國(guó)內(nèi)外研究的目標(biāo)之一，我國(guó)數(shù)控機(jī)床在性能、精度和可靠性等方面與國(guó)外機(jī)床還存在較大的差距。針對(duì)數(shù)控機(jī)床精度保持性和提高的需求，進(jìn)行數(shù)控機(jī)床誤差分析與精度測(cè)評(píng)的研究，對(duì)我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床的自主開(kāi)發(fā)及精度提高有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。

2、>　　本文以“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專(zhuān)項(xiàng)課題為背景，針對(duì)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司示范應(yīng)用工程所采用的大型立式五軸數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)和評(píng)價(jià)的實(shí)際需求，開(kāi)展了五軸數(shù)控機(jī)床誤差建模與精度評(píng)價(jià)技術(shù)的研究。深入研究了數(shù)控機(jī)床誤差檢測(cè)方法、誤差辨識(shí)與分離機(jī)理、誤差分析模型及精度測(cè)評(píng)方法。主要研究工作與成果如下:
　　(1)五軸數(shù)控機(jī)床誤差建模原理與分析模型研究。針對(duì)一種構(gòu)型五軸數(shù)控機(jī)床，在分析數(shù)控機(jī)床主要誤差來(lái)源及誤差形式

3、的基礎(chǔ)上，基于多體系統(tǒng)理論建立了五軸數(shù)控機(jī)床的綜合誤差模型。
　　(2)建立了五軸數(shù)控機(jī)床空間誤差分析模型。利用激光干涉儀等儀器檢測(cè)機(jī)床坐標(biāo)軸的各項(xiàng)誤差，基于多體系統(tǒng)理論建立空間誤差模型，計(jì)算機(jī)床工作區(qū)域內(nèi)的空間誤差分布和機(jī)床當(dāng)前精度狀況，為確定機(jī)床的特定誤差檢測(cè)項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要誤差項(xiàng)的快速、高效檢測(cè)和數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　(3)提出了五軸數(shù)控機(jī)床圓度誤差檢測(cè)與分離方法。在分析機(jī)床圓度誤差影響因素基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了誤

4、差傳遞函數(shù)與誤差分離算法，通過(guò)參數(shù)求解得到了各誤差源對(duì)機(jī)床圓度誤差的影響程度，實(shí)現(xiàn)了各誤差源的定性分析和定量分析。利用光柵尺位移傳感器和球桿儀對(duì)數(shù)控機(jī)床在不同工況下的圓度誤差進(jìn)行了檢測(cè)，通過(guò)對(duì)比進(jìn)一步分析了數(shù)控機(jī)床的主要誤差源，并利用所提方法對(duì)機(jī)床圓度誤差進(jìn)行了初步分離。
　　(4)開(kāi)發(fā)出了數(shù)控機(jī)床精度評(píng)價(jià)原型系統(tǒng)。針對(duì)用戶(hù)需求，在數(shù)控機(jī)床誤差檢測(cè)、辨識(shí)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)機(jī)床精度測(cè)評(píng)指標(biāo)集，構(gòu)建機(jī)床精度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合層次分析法與模糊