基于“S”形試件的機床剛度特性檢驗方法研究.pdf

1、“S”形檢驗試件是成都飛機工業(yè)集團提出的一種用于檢驗五軸聯(lián)動數(shù)控機床動態(tài)精度的新型檢驗試件，目前已用于機床的驗收工作中，且得到了良好的使用結果。新型檢驗試件的檢測機理研究尚不夠完善，已成為其國際化標準制定和進一步推廣應用的瓶頸。本文以清華大學聯(lián)合電子科技大學以及其他眾多高校、機床廠商等的合作項目“五軸聯(lián)動數(shù)控機床精度測評技術與標準”為背景，以一臺 A/C擺角五軸聯(lián)動機床為研究對象，通過對機床彈性變形、運動控制策略和試件曲率的綜合研究，理

2、論與實驗相結合，研究“S”形檢驗試件對機床剛度特性的檢驗方法。論文的主要研究內容如下：
　　(1)以機床滾珠絲杠進給系統(tǒng)的機械結構為研究對象，建立了考慮結合面特性的數(shù)控機床滾珠絲杠直線進給系統(tǒng)的動力學模型，在此基礎上得到了機床平動坐標軸的扭轉、軸向和垂直方向的彈性變形模型，根據(jù)五軸機床運動原理將機床各坐標軸的彈性變形耦合到刀尖點，得到了試件上因機床彈性變形導致的輪廓度誤差模型。
　　(2)研究了機床彈性變形引起的輪廓度誤差與

3、試件曲率之間的關系。在 matlab中實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)控制機床運動的控制策略算法，通過獲取到的“S”形檢驗試件的后置指令，計算得到了機床在加工“S”形檢驗試件過程中各個坐標軸運動的速度和加速度。結合建立的試件輪廓度誤差模型和計算得到的機床坐標軸的運動參數(shù)，得到了機床加工過程中因彈性變形造成的試件輪廓度誤差的仿真結果，并在此基礎之上進一步分析了機床彈性變形引起的輪廓度誤差與加工試件曲率之間的關系，并通過實驗驗證了上述結論。
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