機(jī)床支承部件的誤差傳遞分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與社會(huì)資源的消耗，市場對機(jī)床的性能與耗材提出了更高的要求。機(jī)床的高精度與輕量化已然是機(jī)床行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。機(jī)床支承系統(tǒng)主要承擔(dān)傳遞機(jī)床運(yùn)動(dòng)與載荷的作用，是由多個(gè)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(jìn)而對機(jī)床的精度產(chǎn)生影響。因此有必要對支承件之間的運(yùn)動(dòng)誤差傳遞與位置誤差傳遞進(jìn)行分析，從而完成機(jī)床支承系統(tǒng)的誤差建模。本文針對機(jī)床支承件之間的誤差傳遞規(guī)律進(jìn)行研究，建立考慮支承件導(dǎo)

2、軌形位誤差、彈性變形的機(jī)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(xiàn)率分析，并對立柱的支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(dòng)導(dǎo)軌的誤差特性、機(jī)床的整機(jī)誤差建模及機(jī)床支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀作了綜述。另外，總結(jié)了本課題組在機(jī)床設(shè)計(jì)方面的研究成果。
　　(2)對支承部件的運(yùn)動(dòng)誤差傳遞進(jìn)行分析。首先分析滾動(dòng)導(dǎo)軌聯(lián)接的兩支承件誤差源并對其運(yùn)動(dòng)誤差進(jìn)行描述。通過提出

3、運(yùn)動(dòng)位姿誤差等效方法及運(yùn)動(dòng)組件靜力學(xué)模型的求解，建立了支承部件運(yùn)動(dòng)誤差傳遞模型，研究支承部件導(dǎo)軌形位誤差對運(yùn)動(dòng)誤差的影響規(guī)律。
　　(3)對支承部件的位置誤差傳遞進(jìn)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(jī)床進(jìn)行靜態(tài)分析，得到機(jī)床支承件的彈性變形位移云圖。提取支承件聯(lián)接面多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的位移參數(shù)，用來評價(jià)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(jià)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(dǎo)軌形位誤差、支承件彈性變形與運(yùn)動(dòng)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(dǎo)軌形位誤差與支承件彈性變形的機(jī)床支承系統(tǒng)誤差模型。進(jìn)行了X向與Y向滾動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)誤差及支承件彈性變形的計(jì)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(jìn)行貢獻(xiàn)率分析，其貢獻(xiàn)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