高精密数控机床热变形及其补偿技术

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西南大学本科毕业设计论文(设计)I目录摘要...............................................................................................................................1Abstract.......................................................................................................................20文献综述...................................................................................................................20.1提高机床加工精度有两种基本方法...............................................................30.2热误差补偿的最新发展...................................................................................41引言...........................................................................................................................42高速精密数控技术...................................................................................................72.1国外高速精密技术的发展.......................................72.2我国高速精密数控技术现状.....................................92.3我国与国外发达国家的差距....................................102.4高速精密数控技术的不足......................................113高速精密数控技术热变形.....................................................................................113.1数控机床热变形的产生原因....................................113.2热变形对生产的影响..........................................124减小机床热变形的控制措施.................................................................................125机床自身结构的优化.............................................................................................155.1采用高速电主轴装置..........................................155.1.1高速电主轴的热源分析及冷却...............................155.2滚珠丝杆螺母副..............................................................................................165.2.1滚珠丝杆螺母副的结构.....................................165.2.2滚珠丝杆螺母副的热变形控制...............................175.3进给导轨的改进.............................................................................................185.3.1注塑导轨.................................................185.3.2滚动导轨.................................................185.3.3静压导轨.................................................19西南大学本科毕业设计论文(设计)II5.4机床的改进结构布局图...............................................................................206热变形影响的误差检测与补偿.............................................................................216.1机床型号及参数..............................................216.2温度的测量及选择测温点.....................................226.3热误差补偿模型的建立........................................236.3.1多元线性回归.............................................246.3.2补偿模型的建立...........................................256.3.3测量数据及分析...........................................256.4热误差补偿的执行............................................286.4.1补偿结果.................................................297结语.......................................................................................................................30参考文献.....................................................................................................................30致谢.............................................................................................................................30西南大学本科毕业设计论文(设计)1高速精密数控车床热变形误差及其补偿技术摘要:高精密数控机床以其显著的加工优势和无法替代的先进性,逐渐成为当今加工方式的主流,本文简单介绍了高精密数控机床的发展过程,以及国内与国外的差距。同时热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。分析了高精密数控机床加工热变形的产生原因,以及一些减少机床热变形的方法。从机床自身结构为出发点,优化车身结构,减小机床热变形。以惠州市博赛数控机床有限公司声场J1MT360机床为例,通过建立数学模型,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在机床自身补偿系统的作用下,在加工过程中对机床进行实时补偿。关键词:高速精密数控车床;热变形;误差补偿;多元线性回归HighspeedprecisionCNClathethermaldeformationerrorsand西南大学本科毕业设计论文(设计)2compensationtechnologyAbstract:highprecisionCNCmachinewithitsremarkableprocessingadvantagesandirreplaceablesophistication,graduallybecomethemainstreamofthecurrentprocessingmethod,thisarticlesimplyintroducesthedevelopmentofhighprecisionCNCmachineprocessandthedomesticandforeigngap.Meanwhilethermaldeformationerrorsaffectmachiningprecisionisoneoftheimportantfactors,throughtheerrorcompensationmethodcanimprovethemachiningprecisionofthemachine.HighprecisionCNCmachineanalyzedthecausesofthethermaldeformationprocessing,andsomereducemachinethermaldeformationofreason.Fromthemachineitselfasastartingpoint,optimizethestructureofbodystructure,reducemachinethermaldeformation.InhuizhouboosayCNCmachinetoolCo.,LTD.Forexample,J1MT360machineacousticbyestablishingmathematicsmodel,usingmultivariatelinearregressionmethodtoestablishthemachinethermaldeformationandthemathematicalmodelbetweentemperature.Themachineitself,undertheactionofcompensationsystemformachinetoolsinthemachiningprocessreal-timecompensation.Keywords:highspeedprecisionCNClathe;thermaldeformation;errorcompensation;multivariatelinearregression0文献综述西南大学本科毕业设计论文(设计)30.1提高机床加工精度有两种基本方法高精密和超精密加工技术是指采用超硬材料的刃具,通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。随着制造业技术的发展与广泛应用,以前的制造方法已经不能满足人们的生产需求,高速、高精度、高效率已经成为了现在机械制造行业的主要。随着高精密数控机床的发展,计算机集成制造(CIM)、工厂自动化(FM)等重要基础技术的发展,对机床在加工过程中对各种误差的自动监控和自动补偿问题提出了新的要求。而机床的主轴热变形、进给系统的误差是影响工件加工精度的最大影响因素。通过研究发现,机床热变形产生的加工误差,是高精密数控技术在加工过程中产生误差的主要来源。为了提高工件精度,减小机床受损,减小热误差对机床的影响在现代加工技术中具有重要意义。目前提高机床加工精度主要从两方面进行,一是在误差产生以前采取一些措施,预防误差的产生;二是在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