【摘要】：機(jī)床在使用過程中,由于受到各種內(nèi)外界因素影響,機(jī)床的基礎(chǔ)大件會隨著時間而發(fā)生變形,導(dǎo)致機(jī)床的靜態(tài)幾何精度變差,直接影響著機(jī)床本身的加工精度。隨著對數(shù)控機(jī)床精度要求的提高,機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度的保持性也越來越重要。而分析機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度保持性最重要的是能夠得到機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形。目前對于機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形場研究較少,而對于長期的機(jī)床基礎(chǔ)大件變形監(jiān)測研究更是少之又少。故此本文針對以機(jī)床的基礎(chǔ)大件的變形監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究,通過將分布式應(yīng)變的方法研究機(jī)床基礎(chǔ)大件的變形,進(jìn)而研究機(jī)床基礎(chǔ)大件的幾何精度變化,主要的工作包括以下幾個方面:本文首先總結(jié)了目前機(jī)床幾何精度傳統(tǒng)檢測方法,分析了各自的優(yōu)缺點,介紹了分布式應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測中的發(fā)展情況,總結(jié)了目前對于分布式應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理方法和變形計算算法,繼而確定了將分布式應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床基礎(chǔ)大件變形監(jiān)測中來。對電阻應(yīng)變式傳感器的基本原理、傳感特性進(jìn)行了闡述,介紹了電阻應(yīng)變片的測量電路以及直角應(yīng)變花的工作原理。利用平面彎曲假設(shè)和多項式擬合的方法,分析了機(jī)床立柱、床身、鞍座這三個基礎(chǔ)大件的變形,建立了分布式應(yīng)變與三個基礎(chǔ)大件的變形的幾何模型,通過端點連線的方法計算了每個基礎(chǔ)件的直線度變化。以立式加工中心KVC850M的立柱、床身、鞍座為研究對象,構(gòu)建了一套可實時監(jiān)測機(jī)床基礎(chǔ)件的無線應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng),并在各個機(jī)床基礎(chǔ)件的表面進(jìn)行了測點的布置、溫度的補償以及采集頻率的設(shè)置,實現(xiàn)對機(jī)床基礎(chǔ)件的實時應(yīng)變監(jiān)測。針對長期的監(jiān)測的應(yīng)變數(shù)據(jù)中存在大量的高頻噪聲和異常點的問題,利用小波分解和重構(gòu)的方法對應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行了去噪處理,并且對比分析不同小波不同分解層次的去噪的結(jié)果,實現(xiàn)對機(jī)床基礎(chǔ)件的應(yīng)變監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理。利用激光干涉儀對立式加工中心KVC850M各軸的直線度誤差進(jìn)行檢測,通過對比幾何模型計算的變形結(jié)果和各個月份直線度誤差結(jié)果,驗證了該方法的可行性和正確性,實現(xiàn)了基于分布式應(yīng)變的機(jī)床基礎(chǔ)件幾何精度監(jiān)測,為機(jī)床基礎(chǔ)大件幾何精度監(jiān)測提供了一種新方法。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG659

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本文編號：2761985