【摘 要】
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数控机床加工精度的提高对我国机械制造业的制造能力和发展水平,乃至整个国家科技和工业水平都起到至关重要的作用。为了提高数控机床的加工精度,国内外学者在数控机床误差补
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数控机床加工精度的提高对我国机械制造业的制造能力和发展水平,乃至整个国家科技和工业水平都起到至关重要的作用。为了提高数控机床的加工精度,国内外学者在数控机床误差补偿技术方面开展了大量的研究,也取得了一定的进展,但误差补偿技术仍处于实验室阶段,仍未大规模应用于实际生产加工中。本课题以五轴数控机床为研究对象,致力于研究五轴数控机床误差建模、几何误差测量、误差元素建模、误差补偿等相关内容。 本文在介绍国内外误差补偿关键技术研究现状的基础上,首先以五轴数控机床为研究对象,基于多体系统理论,对机床结构进行分析,设定机床各部件的参考坐标系,利用标准齐次坐标变换建立五轴数控机床几何误差综合模型,采用小误差假设对几何误差综合模型进行化简,并通过理论方法验证了误差模型的正确性,为数控机床误差补偿提供了理论依据。 其次,使用激光干涉仪对数控机床X轴六项几何误差进行测量,采用多元回归建模原理及模型的检验方法,对六项几何误差进行建模,并利用不同阶数的多项式模型的复测定系数、修正的复测定系数、残差均方值、残差平方和进行比较,选取最优模型。 最后,以X轴为例,对五轴数控机床定位误差瓯使用西门子840D数控系统自带的螺 J偿功能进行补偿,并将补偿前后误差值进行比较。对五轴数控机床XY平面直线度误差万。采用修改CNC程序的方法进行补偿,并对补偿前后误差值进行比较。实验结果表明,通过误差补偿能够有效地减小机床的几何误差,从而验证了五轴数控机床几何误差模型的正确性。
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