數(shù)控機床切削力誤差建模及三維熱變形臨界點分析與應(yīng)用.pdf

1、建立精確的數(shù)控機床誤差模型是對機床誤差修正的前提和基礎(chǔ)。數(shù)控機床在加工過程中產(chǎn)生的幾何誤差與所承受的切削力有關(guān)，而大部分已有的數(shù)控機床幾何誤差建模方法沒有考慮切削力的影響。數(shù)控機床光柵測量系統(tǒng)在傳統(tǒng)的固定方式下，機床床身的熱變形會通過光柵固定螺釘傳遞到光柵測量系統(tǒng)上，對光柵測量系統(tǒng)零位誤差和示值誤差產(chǎn)生附加影響，很難通過誤差建模補償理論進行精確補償。
　　為了提高數(shù)控機床幾何誤差建模精度和補償效果，本文通過測力環(huán)等儀器模擬施加和測

2、量機床主切削力，采用激光干涉儀同步測量機床俯仰角和偏擺角誤差，應(yīng)用粒子群優(yōu)化算法(PSO)優(yōu)化支持向量機(SVM)的相應(yīng)參數(shù)，利用實際測量數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，建立了基于PSO-SVM的力-幾何誤差預(yù)測模型。
　　本文根據(jù)形體熱變形理論，提出了一種基于熱變形臨界點的數(shù)控機床光柵測量系統(tǒng)新的固定方式。定義了數(shù)控機床三維熱變形臨界點，利用有限元仿真分析對三軸數(shù)控機床仿真模型進行分析，確定了機床不同方向床身的熱變形臨界點，作為該方向上的光柵測量

3、系統(tǒng)的固定點，使床身熱變形無法傳遞至光柵上。光柵兩端采用浮動支撐的方式使其只能在測量方向自由變形，這樣就減小甚至消除數(shù)控機床床身的熱變形對光柵測量系統(tǒng)產(chǎn)生的附加影響。最后根據(jù)光柵測量系統(tǒng)本身熱變形理論和上述光柵固定方法，建立了光柵測量系統(tǒng)零位誤差和示值誤差精確預(yù)測模型，用于后續(xù)的機床熱誤差綜合補償。為了提高數(shù)控機床各類誤差的綜合補償效果，本文建立了數(shù)控機床綜合誤差數(shù)學(xué)模型，為提高數(shù)控機床的加工精度提供了很好的理論基礎(chǔ)。
　　通過實