五轴数控机床误差建模与精度测评方法研究--聚文网

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内容简介

数控机床的精度是保证零件加工精度的首要条件之一。随着交通、航空、航天等领域的发展，汽车零部件、飞机结构件及现代模具的结构变得越来越复杂，曲面变得越来越多，因此对数控机床的精度也提出了更高的要求。本书以“数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题为背景，针对实际企业中所采用的大型龙门、立式及卧式等五轴数控机床精度检测和评价的实际需求，开展了五轴数控机床误差建模与精度评价技术的研究，深入研究了数控机床误差检测方法、误差辨识与分离机理、误差分析模型及精度测评方法，对我国高档数据机床的自主开发及精度的提高有着重要的理论价值和实用价值。

1 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 五轴数控机床发展概况
1.3 数控机床误差检测与评价技术研究概况
1.3.1 数控机床精度概念及精度体系
1.3.2 数控机床精度检测技术研究现状
1.3.3 数控机床误差建模方法研究现状
1.3.4 数控机床误差辨识与解耦方法研究现状
1.3.5 数控机床精度评价方法研究现状
1.3.6数控机床精度预测研究现状
1.4 研究内容与技术路线
2 轴数控机床误差建模原理与分析模型
2.1 数控机床误差源
2.2 五轴数控机床误差源分析
2.2.1 几何误差分析
2.2.2 热误差分析
2.2.3 其他误差分析
2.3 多体系统理论分析与误差建模
2.3.1 多体系统几何结构描述方法
2.3.2 多体系统运动变换矩阵
2.3.3 基于多体系统的误差模型
2.4 五轴数控机床结构形式分类
2.4.1 五轴数控机床类型
2.4.2 实验对象机床
2.5 实验对象机床误差模型
2.5.1 双转台式五轴数控机床误差模型
2.5.2 双摆头式五轴数控机床误差模型
2.5.3 转台加摆头式五轴数控机床误差模型
2.6 总体研究目标及关键技术
2.7 本章小结
3 五轴数控机床旋转定位误差的非接触检测方法
3.1 机器视觉检测技术
3.2 图像法
3.2.1 边缘提取算法
3.2.2 去噪技术
3.2.3 二乘法椭圆拟合
3.2.4 支持向量机
3.3 机器视觉检测流程
3.3.1 标志设计
3.3.2 不同构型机床检测方法
3.3.3 图像获取和图像处理
3.3.4 计算偏转角度误差
3.4 机床旋转轴转角定位误差检测实例
3.4.1 实验设备及仪器
3.4.2 图像获取过程
3.4.3 图像处理过程
3.5 检测结果分析
3.6 本章小结
4 转台加摆头式五轴数控机床几何和伺服误差综合评价
4.1 机床运动误差模型
4.1.1 五轴数控机床的结构
4.1.2 几何误差定义
4.1.3 几何误差模型
4.1.4 伺服误差模型
4.1.5 机床空间误差模型
4.2 实验方法与装置
4.3 实验结果分析与验证
4.3.1 实验结果分析
4.3.2 结果验证
4.4 本章小结
5 双转台式五轴数控机床旋转轴误差检测与辨识方法
5.1 五轴数控机床旋转轴误差定义
5.2 五轴数控机床旋转轴误差辨识原理和流程
5.3 五轴数控机床旋转轴误差辨识模型
5.4 旋转轴误差检测方法
5.4.1 沿A轴径向检测
5.4.2 沿A轴轴向检测
5.4.3 沿C轴径向检测
5.4.4 沿C轴轴向检测
5.5 误差辨识过程
5.5.1 δyAYa和δzAY误差辨识
5.5.2 βAY和γAY误差辨识
5.5.3 βCA和αAYA误差辨识
5.5.4 δxAY和δyCA误差辨识
5.5.5 误差辨识结果
5.6 本章小结
6双摆头式五轴数控机床空间误差分析模型
6.1 基本原理
6.1.1 激光干涉仪及特点
6.1.2 九线法检测原理
6.2 基于多体系统的机床精度预测建模
6.2.1 实验对象机床结构模型
6.2.2 特征矩阵
6.2.3 理想成形函数
6.2.4 实际成形运动函数
6.2.5 空间误差模型
6.2.6 数控机床空间误差预测结果
6.3 本章小结
7 数控机床圆度误差检测与误差分离方法
7.1 误差源的轨迹模式及误差传递函数
7.1.1 周期误差及传递函数
7.1.2 反向间隙误差及传递函数
7.1.3 垂直度误差及传递函数
7.1.4 位置环增益不匹配误差及传递函数
7.1.5 比例不匹配误差及传递函数
7.2 圆度误差检测误差分离
7.3 不同圆度误差检测方法比较
7.3.1 实验方法
7.3.2 检测结果对比分析
7.3.3 高速小半径圆度误差检测
7.3.4 圆度检测误差能模块开发
7.4 本章小结
8 基于层次分析法的数控机床精度评价系统
8.1 基于层次分析法的模糊综合评判
8.1.1 层次分析法评价步骤
8.1.2 模糊集理论
8.1.3 多级模糊综合评价
8.2 精度指标评价体系设计
8.3 基于J2EE的数控机床精度测评系统
8.3.1 开发及运行环境
8.3.2 数控机床精度测评系统框架
8.3.3 数控机床精度测评系统能
8.3.4 数控机床精度测评流程
8.3.5 数控机床精度测评典型模块运行实例
8.4 本章小结
9 结论与展望
9.1 主要研究结论
9.2 主要创新点
9.3 研究展望
参考文献

五轴数控机床误差建模与精度测评方法研究

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