車銑復(fù)合機床運動學(xué)建模及幾何誤差補償技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代加工的高速發(fā)展促進了數(shù)控機床朝著高精度、高效率、高速度、復(fù)合化的方向發(fā)展，車銑復(fù)合機床憑借其諸多優(yōu)勢已經(jīng)成為現(xiàn)代加工中心的一個主要方向。同時，隨著對零件表而質(zhì)量要求的不斷提高，國內(nèi)外學(xué)者對于如何提高機床的加工精度展開了大量研究。幾何誤差補償在不增加制造精度等級的基礎(chǔ)上，不僅可以提高現(xiàn)有機床的加工精度，同時具有開發(fā)成本低，難度小的優(yōu)點，因此通過機床的運動學(xué)模型，研究幾何誤差并補償對于促進中國制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　基于產(chǎn)

2、品的加工需求，安徽省鴻慶精機有限公司研制了TMS-200s車銑復(fù)合機床，并針對該機床中的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)與合肥工業(yè)大學(xué)CIMS研究所展開研究。本文以該機床為研究對象，從運動學(xué)建模、幾何誤差分析與測量、幾何誤差補償量計算及誤差補償軟件設(shè)計這四個方面進行了深入研究，具體內(nèi)容如下:
　　1.分析了車銑復(fù)合機床的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以多體系統(tǒng)理論和齊次坐標(biāo)變換為基礎(chǔ),建立了在銑削模式和車削模式下的運動學(xué)理論模型，針對銑削模式下逆解產(chǎn)生的多解問題，提出了

3、角度判斷優(yōu)化算法，解決了轉(zhuǎn)角突變問題。通過在VERICUT中對自由曲面和階梯軸進行仿真加工，驗證了運動學(xué)模型及優(yōu)化算法的正確性;2.研究了機床的位置相關(guān)誤差與位置無關(guān)誤差，建立了考慮誤差后的運動學(xué)實際模型，計算了刀具在工件坐標(biāo)系下位置矢量與方向矢量的偏差。通過激光干涉儀采用單步測量法辨識出該機床主要的誤差項，建立了運動軸位置相關(guān)誤差的預(yù)測模型;3.從微分角度分析運動軸的誤差，通過微分法計算出各運動軸在機床坐標(biāo)系下的補償量。根據(jù)運動學(xué)實際