机床进给精度研究

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1、机床正向研究设计精度美国机械工程大学关键词:改制、准确性建模、精度、设计、遗传算法,BP神经网络。文摘：精度讥接影响在机械设计的性能上。机床中一个主要的任务是提高重要部分的几何精度。使用多体理论，正向的三轴机床总精度模型包括几何更新和维护。根据对机器的准确性测试原理工具、基本几何组件误差从测试准确率零件统计被诊断出来。然后用模型预测给定的机械部分的精度误差。通过对比精度模型，提出了一种精度模型方法。利用BP神经网络混合法与基因演算法，该方法达到全球零件的优化配置的准确性和平衡线性误差之间和角误差。这种生产有被广泛应用于机床制造指南，选择和维修件精度。1•介绍当前世界各国政府学者集中精

2、力在制造业上。在数控机床方面，提高机床性能，无污染程度，提高加工精度及生产率有效。机床的关键因素是加工精度。由几何误差组成的机器的立体错误占整体错误的30%o老机床数控基于机床结构的原型，因此,要提高几何精度重要部件关键的任务,除了更新数控系统。然而，如果盲目提高零件的几何精度，这样做可能产生浪费。精度设计分为两个不利的问题。他们是准确预测和精度分配。精度预测是根据给定的工具进行更新、保持机器精度误差，然后预测加工工件的准确性。相反，精度分配是从机床的总精度,获得最新的准确度和保持零件输入的数目让精度达到最佳的状态上。所以它在工程设计上更有价值。设计精度的基础是准确模型，很多研究人员

3、国外留学,取得了显著的成绩。然而，这些研究是在机床制造完成、鉴别精度错误、测量机床数据后;这些研究不适用F精度分配。根据精度对机床的测试原理，本文在鉴定的儿何误差统计意义在制造业,并对数控三轴机床精度分配方面上进行研究。2机床基于多体系统理论的精度模型三轴机床需要复杂的先进的技术才能制造出来。在制堪出來后，一轴机床能被广泛应用于〔维坐标铳、钻和钻井，这是…个在机加工中的典型的例子。可以看出，机床的精度模型是基于垂直三轴理论。2.1机床的结构和坐标系统设置在图一中展示了一个基于三轴理论的机床结构。根据多体理论假设，机床床身Bo,丫轴底座是已，X轴底座是B2,ZI：轴机箱B3,他们的技术

4、结构是图2。下机身的移动理论在表1中。参考B1B2B3中构建中坐标系统O1X1Y1Z1,O2X2Y2Z2和O3X3Y3Z3。因为0对。2的位置调整代表已对B2的位置调整，X^Y忆1的向量变化关系到X2Y2Z2的向量变化，代表比对B2的转动运动。坐标系统理论值的改变代表实际机床的运动。Fig.1:schematicofremanufactured3-axismachinetool.Fig.2:topologicalstructureoiremanufactured3-axismachinetool.Table1:lowerbodyarrayofmovingsystems.■J123L°

5、U)123010厂(丿)000Fig.3:schematicoferrorsinmotionalongxaxiserrorabout2.2儿何误差分析由于部件的儿何误差，三轴传递和三轴转动的误差，生戎了6个£1由度(图3)。同时，在移动屮存在3个垂直误差，21种角度误差。他们是：(1)沿X、Y、Z轴：5X(x)是X轴的移动误差。5Y(y)是Y轴的移动误差。SZ(z)是Z轴的移动误差。eX(x),eY(y),eZ(z)分别是关于X、Y、Z的轴的转动误差。(2)nxy：X轴与Y轴的垂直误差，nyz：Z轴与Y轴的垂直误差，qxz：X轴与Z轴的垂直误差。2.3移动中坐标系统的传递用加、0曲、

6、a°z代表分别从X、Y、Z轴对a的补偿当量。久X、ftoy＞久Z代表分别从X、Y、Z轴对Q的补偿当量。念X、0命、代表分别从X、Y、Z轴从a对Q的补偿当量。当在X、Y、Z轴进行理想移动是，产生的误差公式如图2中Table2:idealmotionmatricesanderrormotionmatricesofthemovingsystems.ErrormotionmatricesbetweenbodiesAdjacentbodyIdealmotionmatricesbetweenbodies100■Qox1-0^10=010y+Oioy0010001■■100■7^o=0103-00

7、01Z+Qoz0■001■■100x+O2iX'010°2W2-1001Qiz0■001■•1%(刃FOO1创(刃FA)■务(y)r10r-创（刃^x(y)15z（y）+y加0■001■■1-£z(z)£y(Z)^x(z)+zfJzxT勺(z)1YX（Z）右(z)+z%zZ30e一_£y(Z)gz)1〃z（z）0001■•1-£z(x)Z(x)T£z(x)1-S(x)SyiX^XTJxYZ2k一£x(x)1§z(x)+x畑0•001■3识别基木的儿何误差作