本文關鍵詞：滾珠絲杠磨削加工誤差預測補償關鍵技術研究

  更多相關文章： 滾珠絲杠 誤差分析 ANSYS有限元 誤差預測 BP神經網絡 自適應控制

【摘要】：本課題來源于山大—濟寧合作基金“高性能滾動型運動系統(tǒng)數控機床功能部件研發(fā)及平臺建設”,旨在提高山東省汶上縣絲杠有限公司所生產的滾珠絲杠磨削精度。滾珠絲杠作為數控機床及其他精密機械設備中的定位和傳動的關鍵零部件,如何提高它的加工精度尤其是螺距加工精度已經成為我們國家的重點攻關項目。本文首先介紹了用誤差補償技術來提高加工精度有著眾多的優(yōu)點并介紹了目前國內外絲杠加工過程中誤差補償技術的具體應用,總結了他們的優(yōu)缺點為我們下面的研究提供了參考。接著分析了滾珠絲杠加工過程中誤差的來源,重點分析了對絲杠螺距誤差影響較大的幾種因素及其產生的影響。然后,用分析解法和ANSYS有限元法分別得出絲杠磨削過程中的溫度場和熱變形分布,為我們接下來的預測補償提供了依據。接下來我們利用BP神經網絡構建了絲杠螺距誤差預測的辨識模型,以前一時刻的誤差的一階導數和二階導數的差分以及力變形誤差、熱變形誤差作為輸入來預測當前時刻誤差,仿真結果表明此方法有效可行�？紤]到實際加工過程中信號傳遞的延遲、電壓信號的波動、機械系統(tǒng)的慣性等狀況的影響,提出了一種自適應控制策略使補償過程平穩(wěn)過渡,減少未知狀況的影響。本課題的研究成果可以應用到其他類似零件的加工過程中,為精密機械零部件的精度提高提供理論上的支持,促進我國基礎裝備制造業(yè)的發(fā)展。
【關鍵詞】：滾珠絲杠 誤差分析 ANSYS有限元 誤差預測 BP神經網絡 自適應控制
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題的研究背景12-14
• 1.2 誤差補償技術14-16
• 1.3 絲杠磨削加工誤差預測補償技術研究現狀16-21
• 1.3.1 國內絲杠磨削加工誤差預測補償現狀16-20
• 1.3.2 國外絲杠螺紋磨削誤差預測補償現狀20-21
• 1.4 課題背景和研究內容21-22
• 第2章 絲杠螺紋磨削加工螺距誤差分析22-36
• 2.1 螺紋磨削的原理22-23
• 2.2 絲杠磨削螺距誤差來源總析23-24
• 2.3 主要絲杠螺距誤差來源作用機理24-33
• 2.3.1 絲杠受力變形造成的螺距誤差24-28
• 2.3.2 機床傳動鏈誤差造成的影響28-30
• 2.3.3 砂輪磨損和接觸變形造成的螺距誤差30-32
• 2.3.4 絲杠工件的熱變形對誤差造成的影響32-33
• 2.4 減小磨削誤差的有效措施33-34
• 2.5 本章小結34-36
• 第3章 工件熱變形誤差分析36-52
• 3.1 絲杠磨削熱變形概述36-38
• 3.2 絲杠熱變形的分析解法38-41
• 3.3 絲杠溫度場分布及熱變形的有限元分析法41-51
• 3.3.1 有限元分析軟件ANSYS簡介41-43
• 3.3.2 ANSYS有限元熱分析流程43-44
• 3.3.3 ANSYS熱分析前處理過程44-46
• 3.3.4 ANSYS熱分析加載求解過程46-48
• 3.3.5 仿真結果及其分析48-51
• 3.4 本章小結51-52
• 第4章 基于BP神經網絡的絲杠螺距誤差預測52-62
• 4.1 BP神經網絡模型概述52-57
• 4.1.1 人工神經網絡的特點52-53
• 4.1.2 BP神經網絡的結構及算法53-57
• 4.2 基于BP神經網絡的系統(tǒng)辨識模型的建立57-59
• 4.3 BP神經網絡預測模型仿真59-61
• 4.3.1 仿真數據的來源59-60
• 4.3.2 仿真結果及分析60-61
• 4.4 本章小結61-62
• 第5章 誤差的自適應反饋補償控制62-70
• 5.1 螺距誤差補償概述62-64
• 5.1.1 理想狀態(tài)下的絲杠螺距誤差補償62
• 5.1.2 自適應控制及其用于誤差補償系統(tǒng)的必要性62-64
• 5.2 主回路控制模型的確立64-66
• 5.3 自適應控制策略的應用66-69
• 5.4 本章小結69-70
• 第6章 總結與展望70-72
• 6.1 全文總結70-71
• 6.2 未來展望71-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78-79
• 學位論文評閱及答辯情況表79

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1 李敬宇;冷軋滾珠絲杠的選擇與使用[J];機械工人.冷加工;2005年03期

2 曹巨江;李龍剛;劉言松;孫建功;;基于有限元法的高速空心滾珠絲杠系統(tǒng)熱特性仿真[J];組合機床與自動化加工技術;2010年12期

3 曹巨江;李龍剛;劉言松;孫建功;;不同工況下高速空心滾珠絲杠的熱特性研究[J];組合機床與自動化加工技術;2011年03期

4 葛繼承 ,二宮瑞穗;滾珠絲杠的摩擦和溫升[J];機床;1981年03期

5 王玉璞;滾珠絲杠傳動的發(fā)熱及其計算[J];機床;1986年02期

6 黃紀淮;滾珠絲杠淬后變形規(guī)律的深討[J];機床;1991年04期

7 二宮瑞穗,宮口和男;滾珠絲杠高速化的最新技術動向[J];現代制造;2002年09期

8 ;滾珠絲杠高速化的技術對策[J];制造技術與機床;2003年12期

9 武永利;滾珠絲杠的選用與校核[J];機械制造與自動化;2003年05期

10 ;滾珠絲杠的最新技術動向[J];現代制造;2003年08期

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1 王健;高明月;董學哲;;滾珠絲杠設計計算[A];2002年黑龍江省機械工程學會年會論文集[C];2002年

2 羅容;李凌豐;彭鐵柱;項林輝;;基于有限元的滾珠絲杠的應力分析與研究[A];第四屆中國CAE工程分析技術年會論文集[C];2008年

3 ;滾珠絲杠設計計算(英文)[A];2002年黑龍江省機械工程學會年會論文集[C];2002年

4 孫奎洲;周金宇;;基于Matlab的滾珠絲杠可靠性優(yōu)化設計[A];2010年全國機械行業(yè)可靠性技術學術交流會暨第四屆可靠性工程分會第二次全體委員大會論文集[C];2010年

5 焦衛(wèi)兵;吳志國;李富強;;滾珠絲杠傳動的熱變形對機床精度的影響[A];第三屆十省區(qū)市機械工程學會科技論壇暨黑龍江省機械工程學會2007年年會論文（摘要）集[C];2007年

中國重要報紙全文數據庫 前2條

1 本報記者 嚴曼青;滾珠絲杠企業(yè)遭遇鋼材漲價困局[N];機電商報;2008年

2 本報記者 徐俊霞;上銀科技執(zhí)著于功能部件創(chuàng)新[N];機電商報;2006年

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1 盧禮華;基于滾珠絲杠的大行程納米定位系統(tǒng)建模和控制技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

2 李彥鳳;滾珠絲杠旋風硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術研究[D];山東大學;2014年

3 何王勇;數控機床雙軸同步控制技術研究[D];華中科技大學;2011年

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1 潘恒沛;滾珠絲杠原材料預先熱處理及組織性能一致化研究[D];南京理工大學;2015年

2 施棱艦;微型精密滾珠絲杠抗逆運動能力研究與測試[D];北華航天工業(yè)學院;2015年

3 楊蕾;滾珠絲杠副軸向靜剛度試驗臺測控系統(tǒng)設計及試驗分析[D];南京理工大學;2015年

4 劉鵬飛;滾珠絲杠磨削加工誤差預測補償關鍵技術研究[D];山東大學;2015年

5 閆野;精密滾珠絲杠表面感應加熱淬火工藝研究[D];山東大學;2015年

6 張洪國;滾珠絲杠傳動副的接觸力學模擬與靜動態(tài)特性分析[D];吉林大學;2011年

7 王淑坤;滾珠絲杠進給系統(tǒng)定位精度分析[D];大連理工大學;2006年

8 何震;機床滾珠絲杠系統(tǒng)熱特性分析及其熱變形補償[D];西南交通大學;2009年

9 何選景;冷滾打滾珠絲杠理論研究[D];河南科技大學;2010年

10 劉莉;精密滾珠絲杠螺旋線誤差動態(tài)測試技術的研究[D];山東大學;2006年

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