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伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心

前言：

傳統(tǒng)的零件CNC加工制造過程中，由于CNC加工中心的使用年限增加而導(dǎo)致的加工精度下降，加工中心磨損、受載荷變形、工況條件變化等各種誤差因素使得加工過程中刀具路線偏離給定進(jìn)程，這些都給零件造成加工誤差。傳統(tǒng)加工制造中，一般都是通過試切來確保加工工藝能夠保證零件加工精度，這種方法耗時(shí)、成本高，且不適于單件小批量及大型貴重零件的生產(chǎn)，與綠色制造背道而馳：因此，若是能夠在實(shí)際加工前，根據(jù)已有的CNC加工程序代碼對(duì)零件的加工精度進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，從而為后續(xù)的工藝規(guī)劃更改和優(yōu)化堤供參考依據(jù)，達(dá)到降低成本、提高生產(chǎn)效率的目的，將會(huì)使得生產(chǎn)制造水平大大提高。國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)于加工中心的誤差模型已有過大量的研究，LEETE^[1、FRENCH 和 HUMPHRIES ⁰ 就利用三角關(guān)系建立了三軸加工中心的幾何誤差模型。E1SH KH N AWY等⁰運(yùn)用剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論對(duì)三坐標(biāo)測(cè)量儀各軸的幾何誤差進(jìn)行建模。k和kllVI M 運(yùn)用剛體動(dòng)力學(xué)

模型建立了多軸加工中心空間幾何誤差模型k IK 11)EXA和 FKI!丨又E1Kj\ 丨.、1 利用 D~H ( Denavil-Hartenbei.g)法描述相鄰部件之間的坐標(biāo)變換，分別建立了 TTITvK、Rl'TTR、 KKTTT三大類五軸加工中心的幾何誤差模型0KAF0R和ERTEKIN ^M基于剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)和小角度假設(shè)，使用齊次坐標(biāo)變換建立了三軸加工中心幾何誤差模型我國學(xué)者在加工中心的誤差建模上也有大量的研究成果，朱建忠等^:：基于變分法建立了車床成形系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)其輸出精度進(jìn)行了理論分析楊建國等^:4根據(jù)齊次坐標(biāo)變換原理，推導(dǎo)了一種車削加工中心刀具與工件之間相對(duì)位移的動(dòng)態(tài)關(guān)系式。粟時(shí)平基于多體系統(tǒng)理論，根據(jù)多軸CNC加工中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)、

完整地推導(dǎo)出了有誤差運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。

文中針對(duì)合作單位一使用時(shí)間較長、精度下降較明顯的一臺(tái)大型AB擺角龍門加工中心，在加工中心幾何誤差模型的基礎(chǔ)上，將實(shí)際加工過程中的主要誤差因素綜合考慮，運(yùn)用多體運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，建立加工中心的綜合誤差模型，對(duì)加工中心的各運(yùn)動(dòng)軸狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)分析時(shí)，采用Renishaw XL~80激光干涉儀對(duì)加工中心進(jìn)行21項(xiàng)線性和直線度誤差采用“九線法” ^H進(jìn)行測(cè)量和辨識(shí)，Renishaw QC-2球桿儀對(duì)旋轉(zhuǎn)軸AB軸12項(xiàng)誤差進(jìn)行測(cè)量辨識(shí)^[ld。并基于綜合誤差模型開發(fā)出加工精度預(yù)測(cè)系統(tǒng)，預(yù)測(cè)零件表面各點(diǎn)的加工誤差。

1基于多體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論的綜合誤差建模

1.1多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論簡述

多體系統(tǒng)是一種復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，是由多個(gè)剛體和柔體通過某種方式連接而成的。加工中心本體結(jié)構(gòu)也是由多個(gè)部件連接而成，完全可以抽象為多體系統(tǒng)，采用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)行研究。在多體系統(tǒng)的每個(gè)傳動(dòng)單元部分都固定一個(gè)坐標(biāo)系，然后用4x4的齊次坐標(biāo)變換矩陣來描述相鄰兩個(gè)傳動(dòng)件的空間關(guān)系。最終推導(dǎo)出末端執(zhí)行器相對(duì)于基坐標(biāo)系的位姿。

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結(jié)束語：

通過精度預(yù)測(cè)系統(tǒng)，可以在不進(jìn)行切削試驗(yàn)的情況下驗(yàn)證和優(yōu)化工藝，使得零件加工精度滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)讓現(xiàn)有資源得到最大化利用。綜合考慮了數(shù)控銑削加工過程中加工中心幾何誤差、主軸熱變形誤差、刀具幾何誤差和工件定位誤差對(duì)零件加工精度的影響，基于多體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論建立了工藝系統(tǒng)綜合誤差模型，開發(fā)了相應(yīng)的精度預(yù)測(cè)系統(tǒng)。測(cè)量時(shí)參考基準(zhǔn)點(diǎn)位置為加工中心坐標(biāo)系的絕對(duì)零點(diǎn)，該模型中點(diǎn)位數(shù)據(jù)為CNC加工時(shí)刀具在加工中心坐標(biāo)系的絕對(duì)位置„對(duì)零件表面輪廓進(jìn)行形狀預(yù)測(cè)，并與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比。預(yù)測(cè)結(jié)果比較符合實(shí)際，可以為之后的誤差補(bǔ)償提供依據(jù)-

伯特利數(shù)控是一家集銷售、應(yīng)用及服務(wù)于一體的公司。產(chǎn)品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機(jī)、石墨機(jī)、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機(jī)床的生產(chǎn)工廠設(shè)在廣東省東莞市，目前其生產(chǎn)的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務(wù)！

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