數(shù)控機床加工過程綜合誤差分析.pdf

1、當今，數(shù)控機床的應用越來越廣泛，數(shù)控機床的加工精度是切削加工的核心問題，減小加工誤差是提高加工水平的重點。其中，幾何誤差是機床最為主要的誤差源，但是隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展,以及現(xiàn)代機械加工中，精度要求的提高，切削力導致的誤差問題變得重要起來。數(shù)控機床加工過程中幾何誤差和切削力誤差同時存在，工件的加工精度受幾何誤差和切削力誤差的綜合影響。本文圍繞著數(shù)控機床加工過程中的幾何誤差和切削力誤差展開研究。
　　本文主要研究內容包括以下幾方面

2、：
　　1．詳細分析了數(shù)控機床中結構件、移動副、轉動副產生誤差的原因,識別出了三軸數(shù)控機床對加工精度影響較大的21個幾何誤差元素和35個切削力誤差元素,以齊次坐標變換原理為基礎，推導得出數(shù)控加工綜合誤差數(shù)學模型,找到了刀具相對工件在機床空間內的綜合加工誤差與原始誤差項之間的映射關系。所推導出來的映射關系計算公式具有通用性，可以推廣到其他三軸數(shù)控機床上。
　　2．以Cincinnati Arrow750型數(shù)控加工中心為研究對象

3、，利用Heidenhain平面光柵測量系統(tǒng)檢測機床作圓軌跡時候的幾何誤差，根據(jù)檢測的數(shù)據(jù)得出：半徑一定時，進給速度與圓軌跡誤差成正比；進給速度一定時，圓運動半徑與圓軌跡誤差成反比。找出了機床作圓運動時徑向誤差與機床部件幾何誤差之間的函數(shù)關系，根據(jù)此函數(shù)關系在理論上分析了不同進給速度、不同圓半徑和滾珠絲杠螺距誤差對圓運動軌跡的影響，得出了與實驗相同的結論。
　　3．利用三維造型軟件CATIA和有限元分析軟件ABAQUS建模計算機床切

4、削傳動鏈（主軸、刀具、工作臺、工件和X、Y、Z三個方向的溜板）加工零件時受到切削力產生的變形，從而得到切削力誤差。得出結論：Cincinnati Arrow750型加工中心進行銑削過程中，X方向為切削力誤差敏感方向，并且其在 X、Y方向的剛度相對Z方向來說比較薄弱，最后針對減小機床切削力誤差對加工精度的影響，提出了主軸軸承配置形式和立柱結構的改進方案。
　　4．基于切削傳動鏈部件受切削力變形的有限元分析，求解出了加工中心加工半球時