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精密轴回转误差会造成设备运行质量下降,有的设备直接造成加工误差或测量误差。利用计算机对精密主轴进行相关建模仿真和对测试数据进行处理,可以定量并形象描述精密轴回转误差,有利于加工或测量等误差的分析和评定。本文基于VC++和3DSMAX的开发环境,对车床类、镗床类机床的精密轴的回转实现了模型的建立、运动仿真和对测试数据进行了处理分析。 在精密轴的仿真系统中,三维建模和运动仿真是本系统中最为重要的一部分。本文利用三维造型工具3DSMAX建立了车床、镗床在主轴回转误差影响下的加工过程三维模型,综合利用了放样建模、布尔运算等建模方式建立了主轴回转的三维模型,逼真地展现了机床主轴回转的造型,大大地减少编程量,缩短了程序的开发周期;本文利用现有机床主轴回转误差数学模型,系统地分析了机床的加工轮廓轨迹,实现了在输入频率比值等参数的前提下,即时绘制出加工轮廓的特性曲线;基于已建立三维模型,在选择了机床类型、频率比值等参数的前提下,展示了车床、镗床主轴在做圆周误差运动的三维仿真,形象地展示了在机床主轴回转运动影响下,零件加工轮廓的动态变化;本文利用ACCESS数据库存储的测试数据,利用DAO接口技术在VC++中实现了对数据的访问和数据的显示、修改等操作,体现了DAO在数据处理方面的快捷、方便;本文利用最小区域定位法分析加工轮廓的圆度误差值,并对零件加工轮廓曲线的最小区域中心进行了定位,体现了在众多对加工轮廓圆度误差的评定方法中,最小区域评定方法的精确性; 在机床主轴回转误差的基础上,系统实现了镗床在主轴回转精度不变的前提下通过不断改变其装刀角,获得最佳装刀方位,使加工轮廓曲线的圆度误差最小。 本仿真系统用于精确分析与预测主轴回转误差影响下的加工轮廓,可定量评定并精确测定加工、测量误差,同时利用仿真可以方便教学以及学习培训。 本文对机床的三维模型、运动仿真以及误差分析等方面做了一些尝试性工作,完成了模型运动演示和误差分析的基本工作,为以后进一步的研究工作奠定了基础。