多功能復合五軸數(shù)控機床誤差綜合建模與測量技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造業(yè)的不斷發(fā)展，精密和超精密加工技術(shù)越來越受到青睞。數(shù)控機床作為發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的基礎裝備，被廣泛應用于生產(chǎn)現(xiàn)場。當前對五軸數(shù)控機床誤差綜合建模及測量技術(shù)的研究還比較少，在國家科學自然基金項目“復雜制造過程異源誤差流耦合機理與控制方法研究”的支持下，本課題致力于研究五軸數(shù)控機床誤差綜合建模、幾何誤差的9線法快速測量、熱誤差的溫度布點優(yōu)化以及誤差元素建模等相關(guān)內(nèi)容。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　1.多功能復合五

2、軸數(shù)控機床誤差源及誤差運動學分析。本文詳細分析了五軸機床的結(jié)構(gòu)特征及其主要誤差源，分別對機床的移動副和轉(zhuǎn)動副誤差元素進行了分析，給出了機床全部的幾何及熱誤差元素。進行了機床誤差運動學分析，分別給出了移動副和轉(zhuǎn)動副的誤差運動學方程，為誤差綜合建模打下基礎。
　　2.通過對多功能復合五軸數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和相互運動關(guān)系分析，建立多功能復合五軸數(shù)控機床誤差綜合模型。將機床刀具相對于工件的運動用多剛體間的位姿關(guān)系來描述，將刀具和工件間的關(guān)系表

3、達為刀具到床身之間的“刀具—床身”運動鏈和工件到床身之間的“工件—床身”運動鏈間的位姿關(guān)系。首先利用剛體間的標準齊次坐標變換技術(shù)對五軸數(shù)控機床進行了誤差綜合建模，然后基于小誤差假設，對誤差綜合模型進行簡化，得出該數(shù)控機床的誤差綜合數(shù)學模型，并驗證了模型的正確性。
　　3.進行數(shù)控機床空間誤差的分布對角線快速測量方法研究。本文使用空間誤差的分步對角線測量方法，通過分步測量機床工作空間的9條線包括三條體對角線方向誤差，再結(jié)合相應的幾何