多功能復(fù)合五軸數(shù)控機(jī)床誤差綜合建模與測(cè)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(lái)越受到青睞。數(shù)控機(jī)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(chǔ)裝備，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)前對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床誤差綜合建模及測(cè)量技術(shù)的研究還比較少，在國(guó)家科學(xué)自然基金項(xiàng)目“復(fù)雜制造過程異源誤差流耦合機(jī)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(jī)床誤差綜合建模、幾何誤差的9線法快速測(cè)量、熱誤差的溫度布點(diǎn)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?jī)?nèi)容有:
　　1.多功能復(fù)合五

2、軸數(shù)控機(jī)床誤差源及誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。本文詳細(xì)分析了五軸機(jī)床的結(jié)構(gòu)特征及其主要誤差源，分別對(duì)機(jī)床的移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副誤差元素進(jìn)行了分析，給出了機(jī)床全部的幾何及熱誤差元素。進(jìn)行了機(jī)床誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，分別給出了移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副的誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，為誤差綜合建模打下基礎(chǔ)。
　　2.通過對(duì)多功能復(fù)合五軸數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系分析，建立多功能復(fù)合五軸數(shù)控機(jī)床誤差綜合模型。將機(jī)床刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)用多剛體間的位姿關(guān)系來(lái)描述，將刀具和工件間的關(guān)系表

3、達(dá)為刀具到床身之間的“刀具—床身”運(yùn)動(dòng)鏈和工件到床身之間的“工件—床身”運(yùn)動(dòng)鏈間的位姿關(guān)系。首先利用剛體間的標(biāo)準(zhǔn)齊次坐標(biāo)變換技術(shù)對(duì)五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了誤差綜合建模，然后基于小誤差假設(shè)，對(duì)誤差綜合模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，得出該數(shù)控機(jī)床的誤差綜合數(shù)學(xué)模型，并驗(yàn)證了模型的正確性。
　　3.進(jìn)行數(shù)控機(jī)床空間誤差的分布對(duì)角線快速測(cè)量方法研究。本文使用空間誤差的分步對(duì)角線測(cè)量方法，通過分步測(cè)量機(jī)床工作空間的9條線包括三條體對(duì)角線方向誤差，再結(jié)合相應(yīng)的幾何