重型立式加工中心誤差建模及測試技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展,人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求日趨提高,數(shù)控機(jī)床的精度問題受到了廣泛關(guān)注。誤差補(bǔ)償技術(shù),由于具有良好的經(jīng)濟(jì)性和廣泛的適用性,已成為提高數(shù)控機(jī)床精度的有效途徑。它是通過對機(jī)床進(jìn)行實(shí)際檢測,建立相應(yīng)的誤差模型,并人為制造出誤差的相反數(shù)來補(bǔ)償機(jī)床的原有誤差。目前國內(nèi)外對于中小型機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究已取得一定成效,但重型機(jī)床的誤差建模與補(bǔ)償技術(shù)尚不完善。本文就重型立式加工中心,對其誤差建模及測試技術(shù)的理論和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究。

2、　　誤差建模是誤差補(bǔ)償技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。通過分析重型立式加工中心的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用多體系統(tǒng)坐標(biāo)變換的表示形式,獲得了刀具的理論與實(shí)際運(yùn)行軌跡偏差,建立了重型立式加工中心的幾何誤差模型。誤差測試技術(shù)是保證模型精度的關(guān)鍵因素。分別利用提出的基于激光跟蹤儀的平面位姿法和12線法對機(jī)床的幾何誤差進(jìn)行誤差辨識,并與基于激光干涉儀的直接測量法和基于工件形貌的間接測量法進(jìn)行對比。
　　通過誤差辨識實(shí)驗(yàn)可知,對于只具有直線運(yùn)動的三軸重型機(jī)床,運(yùn)行至各

3、位置的角度誤差幾乎為零,即驗(yàn)證了基于“小角度假設(shè)”條件的幾何誤差建模技術(shù)適用于重型機(jī)床。觀察測試得到的幾何誤差曲線,發(fā)現(xiàn)機(jī)床鞍座沿橫梁運(yùn)行的直線度誤差為主要誤差。通過溯源得知該誤差主要是由橫梁傾斜所致。在仿真加工環(huán)境中,利用擬合得到的幾何誤差元素模型對誤差機(jī)床的數(shù)控加工代碼進(jìn)行修改以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。通過仿真驗(yàn)證了誤差補(bǔ)償?shù)挠行浴?br>　　針對重型立式加工中心長時(shí)間重載工作時(shí)的工作臺熱變形對加工精度的影響。通過有限元分析,確定了工作臺主要熱