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1、五軸數(shù)控機床加工精度研究1五軸數(shù)控機床精度建模 為進一步了解五軸數(shù)控機床的加工精度建模，本文選擇了某機床集團生產(chǎn)的五軸數(shù)控機床為研究對象，其中包括床身、工作臺、工件、橫向溜板、豎向溜板、繞軸擺動頭等多個部分。首先把集層抽象成纖維多體系統(tǒng)后對基層的各個零件的誤差量進行了解，清楚每個部件之間的誤差量，以此為具體建議五軸數(shù)控機床精度模型提供理論上的基礎(chǔ)。五軸數(shù)控機床的特征：五軸數(shù)控機床具有很強的幾何特點，主要體現(xiàn)在幾何誤差項中，即以軸為例時，沿著軸移動就會產(chǎn)生相應(yīng)的定位誤差（），方向產(chǎn)生的直線度誤差（），方向產(chǎn)生的直線度誤差（）；另外，滾動時，相應(yīng)的位置也產(chǎn)生了誤差，即滾轉(zhuǎn)誤差（），偏擺誤差（），俯
2、仰誤差（）。所以在對五軸數(shù)控機床加工精度模型建立前必須分析軸和軸的幾何誤差，以便于更好地掌握各個部件間的運動關(guān)系，從而確定出正確的空間點，最終建立標準的模型。 2五軸數(shù)控機床加工精度模型建立 根據(jù)五軸數(shù)控機床結(jié)構(gòu)設(shè)計精度模型，并建立相應(yīng)的控制坐標體系，然后根據(jù)五軸數(shù)控機床特征分析并確定旋正卡爾坐標，最后設(shè)定卡爾坐標系，即“（，）”。將其中刀具的坐標設(shè)為，然后以點為基礎(chǔ)建立坐標體系，即：，刀具形成的點坐標軸體系函數(shù)分析結(jié)果為：通過對上面坐標的分析得到機床在實際成型運動中，會針對點形成相應(yīng)的坐標，即：，從上面的數(shù)據(jù)坐標關(guān)系我們了解到建立機床加工精度模型時，要注意模型的坐標范圍，并明確刀具形成點和位
3、移點之間的變換關(guān)系，以保證測量效果。另外，還需要控制刀具成型點的位置，最好提前根據(jù)坐標設(shè)定刀具位置，然后在建立模型時將刀具的位置嚴格控制在提前設(shè)定好的位置范圍內(nèi)，以最大限度地減少刀具組裝誤差距離。最后，還需要根據(jù)刀具應(yīng)用需求確定測量標準及要求，然后在該要求及標準基礎(chǔ)上構(gòu)建五軸刀具精度模型，并分析精度模型控制要素的數(shù)據(jù)坐標位置關(guān)系，以保證坐標模型得到高效應(yīng)用。 3五軸數(shù)控機床幾何誤差分析 五軸數(shù)控機床加工精度模型建立過程中還需要分析五軸數(shù)控機床加工精度幾何誤差，包括幾何誤差、熱誤差、載荷誤差和伺服系統(tǒng)誤差等。其中幾何誤差最容易測量，并且任何幾何誤差都可以通過運動建模的方法來進行分析，受到的環(huán)境因
4、素影響最小。而熱誤差、載荷誤差和伺服系統(tǒng)誤差等的測量及分析難度較高，所以相比較而言，本文還是選擇幾何誤差進行分析。本文選擇的五軸龍門數(shù)控機床擁有個關(guān)鍵運動部件，各個關(guān)鍵零部件都可能存在靜態(tài)和運動誤差個部分，其中運動誤差又分為項線位移和項角位移誤差，這里可以根據(jù)剛體六自由度假設(shè)理論分析出每個軸運動都會產(chǎn)生項種誤差，所以個軸就有項運動誤差，以此為基礎(chǔ)分析出五軸數(shù)控機床幾何坐標體系中軸與軸、軸及軸、軸和軸之間，垂直度誤差及靜態(tài)誤差分別存在項和項，所以五軸數(shù)控機床的幾何誤差參數(shù)一共有項。 4五軸數(shù)控機床精度預(yù)測研究 建立五軸數(shù)控機床加工精度模型和分析其幾何誤差后，還需要對模型進行預(yù)測，主要通過實驗分析
5、的方法進行預(yù)測。具體預(yù)測如下：對數(shù)控機床應(yīng)用過程中的坐標建模進行精度誤差控制，盡可能將誤差控制在一定范圍內(nèi)；然后將誤差范圍設(shè)定為，等；之后按照該實驗結(jié)果進行分析，并區(qū)別出五軸數(shù)控機床加工精度和實驗效果；最后在該基礎(chǔ)上按照具體的數(shù)控機床應(yīng)用效果，對加工精度進行設(shè)置及選擇，以提高機床應(yīng)用效率。 5結(jié)束語 五軸數(shù)控機床加工精度模型的建立，不僅能夠完善五軸數(shù)控機床結(jié)構(gòu)，還能夠提高五軸數(shù)控機床的應(yīng)用效率及加工精度。本文對五軸數(shù)控機床加工精度建模進行了詳細分析，希望能夠?qū)ξ遢S數(shù)控機床精度提升起到積極作用。 參考文獻 1孫中芹.五軸數(shù)控機床精度建模與預(yù)測研究J.中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2018(08):177. 2范晉偉,齊國超,陶浩浩,等.五軸數(shù)控機床的加工精度建模研究J.制造技術(shù)與機床,2018(07):75-79. 2
五軸數(shù)控機床加工精度研究
