基于多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化理論的數(shù)控機(jī)床綜合誤差補(bǔ)償?shù)牟⑿兴惴?pdf

1、大量研究結(jié)果證明高精度機(jī)床的各種誤差源中，熱變形誤差以及幾何誤差占據(jù)著絕大部分，且熱變形誤差(約占總誤差的45％)[1]已成為高精密數(shù)控機(jī)床的最大誤差源，這說明對于數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償僅僅停留在幾何誤差補(bǔ)償階段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)將熱誤差考慮進(jìn)去，對數(shù)控機(jī)床實行綜合誤差補(bǔ)償。幾何誤差和熱誤差雖然可以在設(shè)計和制造中通過機(jī)床本身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)來降低。但是在很多情況下，由于受到種種條件的限制，不能僅通過生產(chǎn)和設(shè)計技術(shù)來降低機(jī)床誤差。綜上所述綜合誤差補(bǔ)償

2、技術(shù)作為一種提高機(jī)床加工精度的有效和經(jīng)濟(jì)的手段得到了廣泛的重視。而本文正是以此為契機(jī)，對數(shù)控機(jī)床綜合誤差補(bǔ)償?shù)睦碚摵退惴ㄟM(jìn)行了系統(tǒng)研究。 首先，利用多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化理論(MDO)系統(tǒng)分析數(shù)控機(jī)床這個復(fù)雜系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)控機(jī)床綜合誤差補(bǔ)償這一研究方向?qū)?shù)控機(jī)床分為綜合誤差系統(tǒng)、幾何誤差子系統(tǒng)、熱誤差子系統(tǒng)，載荷誤差子系統(tǒng)和伺服優(yōu)化子系統(tǒng)共5個部分。并用分析了MDO中多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法，確定采用多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化法(CO)作為數(shù)控機(jī)床綜合誤差

3、補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化模型。 然后基于多體系統(tǒng)運動學(xué)理論，對數(shù)控機(jī)床機(jī)床進(jìn)行了綜合誤差補(bǔ)償建模，并以三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床ZK7640為研究對象，描述了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，相鄰體變換矩陣，最后建立了ZK7640的綜合誤差模型，推導(dǎo)出了考慮綜合誤差和獨立考慮幾何誤差和熱誤差時ZK7640數(shù)控機(jī)床刀具軌跡的計算方程，并對ZK7640數(shù)控機(jī)床的幾何誤差和熱誤差的測量與計算方法做了分析，得出了兩者計算值之間的耦合關(guān)系。 其次，介紹和分析了遺傳學(xué)算法的特點，