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《基于多體系統(tǒng)理論的數(shù)控機(jī)床綜合誤差建模技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、研究論文基于多體系統(tǒng)理論的數(shù)控機(jī)床綜合誤差建模技術(shù)術(shù)柏衡。沈建新(南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院，南京210016)[摘要】誤差補(bǔ)償是進(jìn)一步提高機(jī)床精度的重要途徑，真實(shí)準(zhǔn)確的誤差模型對(duì)最終的誤差補(bǔ)償?shù)男Ч鹬鴽Q定性的作用。采用基于多體系統(tǒng)理論的建模方法，對(duì)機(jī)床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、機(jī)床的誤差元素和坐標(biāo)系之間的變換矩陣進(jìn)行充分分析，建立了特定數(shù)控機(jī)床的綜合誤差模型，為后期實(shí)施對(duì)特定機(jī)床的實(shí)時(shí)誤差補(bǔ)償提供了誤差計(jì)算依據(jù)。關(guān)鍵詞：多體系統(tǒng)理論；低序體；變換矩陣；綜合誤差SynthesisErrorModelingoftheCNCMachineToolBas
2、edonMulti—BodySystemTheoryBAIHeng，SHENJianxin(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)【ABSTRACT】Errorcompensationisanimportantapproachtofurtherimprovetheaccuracyofmachinetools，therealandaccurateerror
3、modelplayadecisiveroleontheendresultoferrorcompensation．Inthispaper,Topologystructureofmachinetool，errorelementsofmachinetoolandcoordinatetransformationmatrixarefullyanalyzedusingthemodelingmethodbasedonmulti—bodysystemtheory,andsynthesiserrormodelofaspecificmachinetoo
4、lisestablished．Synthesiser-rormodelprovidetheerrorcalculationbasisforthelaterreal—timeerrorcompensationofthespecificmachinet001．Keywords：Multi·-bodysystemtheory；Low-·orderbody；Characteristicmatrixes；SynthesiserrorDOh10．16080／j．issnl671-833x．2017．1／2．117隨著零部件加工質(zhì)量要求的不斷提高
5、，對(duì)機(jī)床加工精度提出了更高的要求。如何提高機(jī)床加工精度，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，總的來(lái)說(shuō)提高機(jī)床加工精度主要有兩種途徑：誤差預(yù)防和誤差補(bǔ)償【l卅。其中，誤差預(yù)防是通過(guò)提高機(jī)床零部件制造精度和機(jī)床伺服系統(tǒng)精度從而提高機(jī)床本身精度，最終獲得更高的加工精度，這種方法通常會(huì)提高機(jī)床的生產(chǎn)制造成本。誤差補(bǔ)償是依據(jù)已經(jīng)建立的誤差模型以及現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)床原始誤差，然后人為加入反向誤差抵消機(jī)床原始誤差，從而提高機(jī)床加工精度，是一種既有效又經(jīng)濟(jì)的方法。誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)施必須依靠真實(shí)準(zhǔn)確的誤差模型，因此實(shí)施誤差補(bǔ)償之前必須構(gòu)建相應(yīng)的誤差模型，目
6、前廣泛采用的建模方法包括：三角幾何法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和多體系統(tǒng)理論法等口·5-7]。其中多體系統(tǒng)理論法具有通用性好、準(zhǔn)確性高和容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建模的特點(diǎn)，本文采用這種建模方法對(duì)特定機(jī)床進(jìn)行綜合誤差建模旺’81。?；痦?xiàng)目：“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2014ZX04001071)。1數(shù)控機(jī)床總體結(jié)構(gòu)本次綜合誤差建模的數(shù)控機(jī)床主要應(yīng)用于中小型飛機(jī)機(jī)身大部件的自動(dòng)裝配，主要完成針對(duì)中機(jī)身的制孔任務(wù)。飛機(jī)部件通常具有尺寸大、剛性弱的特點(diǎn)，因此在飛機(jī)裝配過(guò)程中對(duì)裝配孔的位置精度以及孔的軸線與蒙皮之間的法向精度都有著嚴(yán)格的要求(
7、位置精度≤0．02mm，法向精度≤o．015。)。數(shù)控機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，該機(jī)床具有x軸、y軸、z軸和主軸進(jìn)給互軸4個(gè)移動(dòng)軸，4軸、曰軸和一個(gè)附加回轉(zhuǎn)B．軸3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。其中4軸安裝在z軸末端，B軸安裝在4軸上，互軸安裝在B軸上，主軸安裝在互軸上。A軸和B軸能夠?qū)崿F(xiàn)刀具姿態(tài)的調(diào)整；附加回轉(zhuǎn)B．軸能夠使保證被加工工件的所有加工區(qū)域可達(dá)。2基于多體系統(tǒng)理論的建模的分析2．1機(jī)床低序體陣列在機(jī)床系統(tǒng)中，任意體y．的／-／階低序體的定義為4·7。91：2017年第1／2期·航空制造技術(shù)117研究論文RESEARCHr(K)=5(1)三”
8、=三(三”1(K))(2)三o(K)=K(3)三1(0)=0(4)根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和低序體的定義可以得到機(jī)床系統(tǒng)的低序體陣列，如表1所示。轉(zhuǎn)臺(tái)工件刀具主軸主軸進(jìn)給滑臺(tái)圖1數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig．1StructureofCNCmachi
