數(shù)控機(jī)床加工過程綜合誤差分析.pdf

1、當(dāng)今，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛，數(shù)控機(jī)床的加工精度是切削加工的核心問題，減小加工誤差是提高加工水平的重點(diǎn)。其中，幾何誤差是機(jī)床最為主要的誤差源，但是隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,以及現(xiàn)代機(jī)械加工中，精度要求的提高，切削力導(dǎo)致的誤差問題變得重要起來。數(shù)控機(jī)床加工過程中幾何誤差和切削力誤差同時(shí)存在，工件的加工精度受幾何誤差和切削力誤差的綜合影響。本文圍繞著數(shù)控機(jī)床加工過程中的幾何誤差和切削力誤差展開研究。
　　本文主要研究內(nèi)容包括以下幾方面

2、：
　　1．詳細(xì)分析了數(shù)控機(jī)床中結(jié)構(gòu)件、移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副產(chǎn)生誤差的原因,識(shí)別出了三軸數(shù)控機(jī)床對(duì)加工精度影響較大的21個(gè)幾何誤差元素和35個(gè)切削力誤差元素,以齊次坐標(biāo)變換原理為基礎(chǔ)，推導(dǎo)得出數(shù)控加工綜合誤差數(shù)學(xué)模型,找到了刀具相對(duì)工件在機(jī)床空間內(nèi)的綜合加工誤差與原始誤差項(xiàng)之間的映射關(guān)系。所推導(dǎo)出來的映射關(guān)系計(jì)算公式具有通用性，可以推廣到其他三軸數(shù)控機(jī)床上。
　　2．以Cincinnati Arrow750型數(shù)控加工中心為研究對(duì)象

3、，利用Heidenhain平面光柵測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)床作圓軌跡時(shí)候的幾何誤差，根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)得出：半徑一定時(shí)，進(jìn)給速度與圓軌跡誤差成正比；進(jìn)給速度一定時(shí)，圓運(yùn)動(dòng)半徑與圓軌跡誤差成反比。找出了機(jī)床作圓運(yùn)動(dòng)時(shí)徑向誤差與機(jī)床部件幾何誤差之間的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)此函數(shù)關(guān)系在理論上分析了不同進(jìn)給速度、不同圓半徑和滾珠絲杠螺距誤差對(duì)圓運(yùn)動(dòng)軌跡的影響，得出了與實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)論。
　　3．利用三維造型軟件CATIA和有限元分析軟件ABAQUS建模計(jì)算機(jī)床切

4、削傳動(dòng)鏈（主軸、刀具、工作臺(tái)、工件和X、Y、Z三個(gè)方向的溜板）加工零件時(shí)受到切削力產(chǎn)生的變形，從而得到切削力誤差。得出結(jié)論：Cincinnati Arrow750型加工中心進(jìn)行銑削過程中，X方向?yàn)榍邢髁φ`差敏感方向，并且其在 X、Y方向的剛度相對(duì)Z方向來說比較薄弱，最后針對(duì)減小機(jī)床切削力誤差對(duì)加工精度的影響，提出了主軸軸承配置形式和立柱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案。
　　4．基于切削傳動(dòng)鏈部件受切削力變形的有限元分析，求解出了加工中心加工半球時(shí)