導(dǎo)軌基面反變形加工

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1、龍門導(dǎo)軌基面反變形加工導(dǎo)軌基面邊線的變形數(shù)據(jù)提取分析與應(yīng)用COSMOS里的結(jié)果探測(cè)工具，用來檢測(cè)提取某處或某一特征上的若干系列點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)值。用其探測(cè)結(jié)果圖解，會(huì)顯示節(jié)號(hào)或要素號(hào)、節(jié)或要素中心的全局坐標(biāo)。例如，在位移圖解中，將會(huì)顯示節(jié)號(hào)、位移值和全局X,Y,Z坐標(biāo)。點(diǎn)擊“探測(cè)工具”在對(duì)話框里選“在所選實(shí)體上”選項(xiàng)。用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊選取下導(dǎo)軌基面邊線，點(diǎn)擊“更新”，即可在下方表中得到該邊線上系列節(jié)點(diǎn)代號(hào)及坐標(biāo)值。因?yàn)辇堥T橫梁的主要變形表現(xiàn)為YZ平面內(nèi)的彎曲變形和繞Z軸的扭曲變形，所以表現(xiàn)位移的數(shù)據(jù)為X方向坐標(biāo)值和Y

2、方向坐標(biāo)值,而X扭曲變形很微?。?.01mm以內(nèi)），可以忽略不計(jì)，故只關(guān)注數(shù)據(jù)的Y方向坐標(biāo)值變化。將Y坐標(biāo)值減去未變形前該邊線Y坐標(biāo)值，得到的差值便是該邊線變形量，處理后部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示：表1下導(dǎo)軌面邊線變形曲線點(diǎn)數(shù)據(jù)（部分）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）932800-0.0033-3800942150-0.1455-690.91941700-0.09891758.7946420-0.0075-3580.1942070-0.1539-18

3、8.43937410-0.05932355.4942560-0.0136-3266.1942040-0.15450937500-0.02242920.7936570-0.0225-2920.7941960-0.1495502.48941460-0.01363266.1942370-0.0785-2072.7941820-0.13511005.5941500-0.00763580.2942290-0.1091-1570.2941750-0.11531444.6926660-0.003338004重復(fù)上述步驟，得到

4、上導(dǎo)軌基面邊線變形量，處理后部分?jǐn)?shù)據(jù)如表2所示：表2上導(dǎo)軌基面邊線變形曲線點(diǎn)數(shù)據(jù)（部分）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）節(jié)點(diǎn)X(mm)Y（mm）Z（mm）107680-0.0032-3800107710-0.146-690.91107490-0.09941758.7107540-0.0077-3580.2107510-0.1538-188.43107740-0.05942355.4107680-0.0151-3266.1107710-0.1550107490-0.026829

5、20.7107540-0.0281-2920.7107510-0.15502.48107740-0.01513266.1107680-0.0783-2072.7107720-0.1351005.5107480-0.00783580.2107540-0.1091-1570.2107510-0.1151444.6106380-0.00333800變形數(shù)據(jù)的EXCEL處理及分析應(yīng)用將上述步驟中得到的上﹑下導(dǎo)軌基面邊線的兩組數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入EXCEL中。利用圖表工具，以沿龍門長(zhǎng)度方向的Z坐標(biāo)值為X軸，以龍門高度方向的變形量

6、Y值為圖表的Y軸，即可得到上﹑下邊線變形曲線。將該兩曲線反向即可得到反變形加工所需的刀具軌跡曲線。經(jīng)反向處理后的曲線如圖5﹑圖6所示：圖5下導(dǎo)軌基面反變形曲線圖4圖6上導(dǎo)軌基面反變形曲線圖此時(shí)得到的曲線只是系列點(diǎn)的連線。并不遵循一定的規(guī)律。為了得到反變形曲線方程，需要對(duì)該曲線進(jìn)行擬合。此處以最小二乘法對(duì)圖中曲線進(jìn)行擬合【5】。經(jīng)過試驗(yàn)，以4階多項(xiàng)式擬合效果最好。得到擬合曲線圖如圖7﹑圖8所示：圖7下導(dǎo)軌基面反變形曲線及擬合曲線圖圖8上導(dǎo)軌基面反變形曲線及擬合曲線圖由圖表中可知，下導(dǎo)軌基面邊線反變形擬合曲線方程為

7、4y=8E-10x4-4E-07x3+5E-05x2-0.0003x+0.0054，擬合度0.9987。下導(dǎo)軌基面邊線反變形擬合曲線方程為y=8E-10x4-4E-07x3+5E-05x2-0.0003x+0.0059，擬合度0.9994。可以看出，兩條擬合曲線擬合度都特別高，擬合成功。在實(shí)際生產(chǎn)中，將該兩擬合曲線方程輸入軟件程序，驅(qū)動(dòng)刀具軌跡，即可加工出上﹑下導(dǎo)軌基面反變形形狀。結(jié)論利用COSMOSWORKS對(duì)龍門進(jìn)行有限元分析，可以快捷﹑準(zhǔn)確的分析出龍門導(dǎo)軌基面變形情況。利用相關(guān)工具提取數(shù)據(jù)。再結(jié)合EXCE

8、L工具，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析加工，便可得到反變形加工的路線曲線方程。利用此方法加工出的導(dǎo)軌基面，由于有了預(yù)變形，可以補(bǔ)償各種要部件因重力而產(chǎn)生的彈性變形。矯正了龍門的變形，使得動(dòng)力頭在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)軌跡達(dá)到了理想情況，其幾何精度和加工精度都得到了很大的提高。使得整個(gè)機(jī)床的精度水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。4