機床支承部件的誤差傳遞分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、隨著機械行業(yè)的發(fā)展與社會資源的消耗，市場對機床的性能與耗材提出了更高的要求。機床的高精度與輕量化已然是機床行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。機床支承系統(tǒng)主要承擔傳遞機床運動與載荷的作用，是由多個支承件通過不同的聯(lián)接方式聯(lián)接而成。支承件之間的誤差傳遞最終形成了支承系統(tǒng)的誤差，進而對機床的精度產(chǎn)生影響。因此有必要對支承件之間的運動誤差傳遞與位置誤差傳遞進行分析，從而完成機床支承系統(tǒng)的誤差建模。本文針對機床支承件之間的誤差傳遞規(guī)律進行研究，建立考慮支承件導

2、軌形位誤差、彈性變形的機床支承系統(tǒng)誤差模型并針對支承件彈性變形對支承系統(tǒng)誤差的影響完成貢獻率分析，并對立柱的支承結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)闡述研究背景與研究目的，并對滾動導軌的誤差特性、機床的整機誤差建模及機床支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究現(xiàn)狀作了綜述。另外，總結(jié)了本課題組在機床設(shè)計方面的研究成果。
　　(2)對支承部件的運動誤差傳遞進行分析。首先分析滾動導軌聯(lián)接的兩支承件誤差源并對其運動誤差進行描述。通過提出

3、運動位姿誤差等效方法及運動組件靜力學模型的求解，建立了支承部件運動誤差傳遞模型，研究支承部件導軌形位誤差對運動誤差的影響規(guī)律。
　　(3)對支承部件的位置誤差傳遞進行分析。支承件的彈性變形引起支承部件之間聯(lián)接面的位置誤差，從而使得相鄰支承件的位置姿態(tài)出現(xiàn)誤差。利用有限元方法對機床進行靜態(tài)分析，得到機床支承件的彈性變形位移云圖。提取支承件聯(lián)接面多個關(guān)鍵點的位移參數(shù)，用來評價聯(lián)接面的位置誤差，建立支承部件聯(lián)接面位置誤差評價方法。

4、>　　(4)基于支承部件的誤差傳遞分析，通過多體系統(tǒng)理論，分別構(gòu)建導軌形位誤差、支承件彈性變形與運動誤差變換矩陣、位置誤差變換矩陣之間的映射關(guān)系，建立考慮導軌形位誤差與支承件彈性變形的機床支承系統(tǒng)誤差模型。進行了X向與Y向滾動導軌的運動誤差及支承件彈性變形的計算，分析了X向與Y向?qū)к壭挝徽`差和支承件彈性變形對支承系統(tǒng)誤差的影響，并對其進行貢獻率分析，其貢獻率分別為41％與59％。
　　(5)依據(jù)支承系統(tǒng)的誤差模型及支承件彈性變形對