【摘要】：如今,生產制造正向著精密化方向發(fā)展,如何減小數(shù)控機床的誤差問題越來越得到各界重視。其中,熱誤差占總誤差的40%～70%,因此,對于如何有效測量和減小數(shù)控機床的熱誤差的研究是十分有必要。現(xiàn)在,正在工廠車間中服役的數(shù)控機床,大多數(shù)沒有熱誤差補償功能,因此,研發(fā)一套能夠應用于工廠車間的熱誤差測量和補償?shù)姆桨敢蕴岣攥F(xiàn)役機床的加工精度,具有非常高的社會經濟價值。對該領域國內外科研情況進行調研發(fā)現(xiàn),當前對于數(shù)控機床熱誤差測量的方法有很多,但是自身都存在缺點。目前,已經廣泛用于實驗研究的激光干涉儀具有很高的測量精度,但是其價格昂貴、安裝復雜、對于工作環(huán)境要求嚴苛,基本限于實驗室環(huán)境。球桿儀和電感傳感等接觸式測量傳感器,在一些測量方案中略顯短板,而且其精度相對激光干涉儀較低。所以,急需研發(fā)只要能夠適用于復雜環(huán)境中、高精度、應用方便的數(shù)控機床熱誤差測量系統(tǒng)。同時,在數(shù)控機床熱誤差補償方案的研究中,基本分為硬件補償和軟件補償。其中,硬件補償具有很大的局限性,如不同的數(shù)控機床需要不同的硬件結構,這增大了數(shù)控機床熱誤差補償?shù)难邪l(fā)成本;軟件補償分為獨立補償板卡和計算機輔助補償。相比之下,計算機輔助補償需要在數(shù)控機床和計算機之間鋪設通信線路,這在復雜的生產車間中,存在很多問題。因此,我們自行研發(fā)了獨立補償板卡,同時根據(jù)實際生產情況,使其具有無線通訊和控制功能。本文對國內外在數(shù)控機床熱誤差測量和補償方面進行了分析和比較。提出了基于電渦流傳感器的測量方案和采用獨立補償補償卡的補償方案。然后,對測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行了設計。并通過校準實驗對所設計的電渦流傳感器進行校準,確定其測量精度。最后,整套數(shù)控機床熱誤差補償控制系統(tǒng)應用于LeaderWay V-450型立式數(shù)控加工中心,通過實驗驗證,本系統(tǒng)可以準確測量并補償數(shù)控機床90%的熱誤差。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG659
【圖文】：

熱誤差進行深入了解，然后結合各項誤差的特點，綜合設計一個有效的測量方案。逡逑根據(jù)研究可以知道，數(shù)控機床基本有２１項熱誤差［２９］。分別為ＸＹＺ三軸的平移逡逑誤差（如圖２．１邋（ａ）所示）、ＸＹＺ三軸的角度誤差以及ＸＹＺ三軸兩兩之間的垂逡逑直度誤差（如圖２．２邋（ｂ）所示）。逡逑ＢＵＨＩ逡逑圖２．１主軸平移誤差（ａ）和角度誤差與垂直度誤差（ｂ）逡逑Ｆｉｇ邋２．１邋Ｓｐｉｎｄｌｅ邋ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ邋ｅｒｒｏｒ（ａ）邋ａｎｄ邋ａｎｇｌｅ邋ｅｒｒｏｒ邋ａｎｄ邋ｖｅｒｔｉｃａｌｉｔｙ邋ｅｒｒｏｒ（ｂ）逡逑２．邋１．２幾種測量方案的分析逡逑由數(shù)控機床誤差種類可以知道所搭建測量系統(tǒng)的被測量基本就是直線位移逡逑量和角度量，而角度量是可以通過測量平移量計算得到。如國際標準中所提到的逡逑測量方案（如圖２．３所示），通過測量檢驗棒五個點的直線位移變化是可以得到逡逑數(shù)控機床主軸ＸＹＺ三個方向的平移誤差、Ｘ方向的角度誤差以及Ｙ方向的角度逡逑、口O嗗義希ⅲ痔觳�。辶x希靛義

本文編號：2748060