柔性生產(chǎn)線工作臺(tái)定位精度與多工序誤差傳遞分析.pdf

1、隨著加工制造業(yè)的發(fā)展，新思路、新方法不斷涌現(xiàn)，人類(lèi)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來(lái)越高的同時(shí)，開(kāi)始向著高效率、高柔性化方向追求發(fā)展，柔性生產(chǎn)線應(yīng)運(yùn)而生，成為制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，我國(guó)對(duì)于柔性生產(chǎn)線的基本原理和體系組成已經(jīng)有較為廣泛的認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于柔性生產(chǎn)線加工精度控制體系理論理解和掌握尚需深入，不利于柔性生產(chǎn)線的深入應(yīng)用和功效的全面發(fā)揮。主要存在的問(wèn)題有兩個(gè)方面，一方面，柔性生產(chǎn)線機(jī)床類(lèi)型較多，工作臺(tái)數(shù)量大，使得柔性生產(chǎn)線加工精度建模

2、和分析困難；另一方面，由于復(fù)雜零件的加工工序較多，工序之間相互作用關(guān)系復(fù)雜，很難準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出零件最終的加工誤差?；谏鲜鰡?wèn)題，本文以柔性生產(chǎn)線工作臺(tái)定位誤差和多工序加工誤差傳遞入手，進(jìn)行相應(yīng)的建模分析，旨在豐富我國(guó)柔性生產(chǎn)線精度控制理論和技術(shù)體系。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)柔性生產(chǎn)線誤差建?；纠碚摗Ｊ紫仁歉鶕?jù)柔性生產(chǎn)線的特性，對(duì)其誤差源進(jìn)行分類(lèi)和分析，確定工作臺(tái)定位誤差和多工序誤差傳遞對(duì)于零件加工精度的影響。推導(dǎo)了基于

3、多提系統(tǒng)理論的機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，其次對(duì)于蒙特卡洛模擬數(shù)值模擬方法進(jìn)行掌握和推導(dǎo)。
　　(2)柔性生產(chǎn)線工作臺(tái)定位誤差分析。首先對(duì)工作臺(tái)定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)分析，利用零部件之間的約束定位關(guān)系，建立了工作臺(tái)定位誤差有向圖模型，以此篩選出誤差累積傳遞路徑和關(guān)鍵公差；進(jìn)而使用小位移旋量理論對(duì)各個(gè)關(guān)鍵公差進(jìn)行建模，通過(guò)齊次坐標(biāo)變換方法分析了兩種特征配合的誤差傳遞過(guò)程，再將誤差累積路徑上的關(guān)鍵公差聯(lián)系起來(lái)，得到工作臺(tái)定位誤差模型；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)

4、蒙特卡洛模擬方法，統(tǒng)計(jì)分析得到工作臺(tái)定位精度的變化范圍和公差值。
　　(3)柔性生產(chǎn)線加工精度分析。首先以三軸機(jī)床為例，進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)分析，運(yùn)用齊次坐標(biāo)變換方法建立實(shí)際刀尖點(diǎn)加工誤差模型；在此基礎(chǔ)上，將刀尖點(diǎn)誤差轉(zhuǎn)化為工件加工精度的形位公差，并對(duì)影響工件加工精度的組成公差進(jìn)行公差靈敏度和相對(duì)貢獻(xiàn)度分析，獲得影響力度較大的公差，為柔性生產(chǎn)線設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)依據(jù)；進(jìn)而分析柔性生產(chǎn)線多個(gè)工作臺(tái)對(duì)于工件整體加工質(zhì)量的影響規(guī)律，并提出柔性