五軸數控機床精度測評方法研究.pdf

1、數控機床的精度是保證零件加工精度的首要條件之一。隨著交通、航空、航天等領域的發(fā)展，汽車零部件、飛機結構件及現(xiàn)代模具的結構變得越來越復雜，曲面變得越來越多，對數控機床的精度也提出了更高的要求。提高機床精度一直是國內外研究的目標之一，我國數控機床在性能、精度和可靠性等方面與國外機床還存在較大的差距。針對數控機床精度保持性和提高的需求，進行數控機床誤差分析與精度測評的研究，對我國高檔數控機床的自主開發(fā)及精度提高有重要理論意義和實用價值。

2、>　　本文以“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項課題為背景，針對成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司示范應用工程所采用的大型立式五軸數控機床精度檢測和評價的實際需求，開展了五軸數控機床誤差建模與精度評價技術的研究。深入研究了數控機床誤差檢測方法、誤差辨識與分離機理、誤差分析模型及精度測評方法。主要研究工作與成果如下:
　　(1)五軸數控機床誤差建模原理與分析模型研究。針對一種構型五軸數控機床，在分析數控機床主要誤差來源及誤差形式

3、的基礎上，基于多體系統(tǒng)理論建立了五軸數控機床的綜合誤差模型。
　　(2)建立了五軸數控機床空間誤差分析模型。利用激光干涉儀等儀器檢測機床坐標軸的各項誤差，基于多體系統(tǒng)理論建立空間誤差模型，計算機床工作區(qū)域內的空間誤差分布和機床當前精度狀況，為確定機床的特定誤差檢測項，實現(xiàn)對主要誤差項的快速、高效檢測和數控機床誤差補償提供基礎數據。
　　(3)提出了五軸數控機床圓度誤差檢測與分離方法。在分析機床圓度誤差影響因素基礎上，推導了誤

4、差傳遞函數與誤差分離算法，通過參數求解得到了各誤差源對機床圓度誤差的影響程度，實現(xiàn)了各誤差源的定性分析和定量分析。利用光柵尺位移傳感器和球桿儀對數控機床在不同工況下的圓度誤差進行了檢測，通過對比進一步分析了數控機床的主要誤差源，并利用所提方法對機床圓度誤差進行了初步分離。
　　(4)開發(fā)出了數控機床精度評價原型系統(tǒng)。針對用戶需求，在數控機床誤差檢測、辨識基礎上，設計機床精度測評指標集，構建機床精度評價指標體系，結合層次分析法與模糊