数控机床传动系统精度可靠性研究

摘要

数控机床定位精度是机床的运动部件在数控系统控制下运动所能达到的位置精度，它与机床的加工能力密切相关。目前国内外在数控机床精度和定位精度的研究方面做了大量工作，然而理论成果在实际应用中仍然存在一定的局限性。本课题在充分了解和分析国内外关于数控机床精度和定位精度方面研究和应用成果的基础上，通过理论分析和实验论证，针对数控机床定位精度超差的问题，找出其根源，指导企业进行修复，解决困扰企业生产的技术难题。
　　 生产中影响定位精度的因素有很多，针对数控机床的具体结构，主要有生产现场的干扰、装配误差以及几何精度误差的影响等。为了提高数控机床传动系统的精度可靠性，本文从机械精度设计理论和机械可靠性设计理论出发，建立机床传动系统精度可靠性的基本模型，研究影响数控机床传动精度的主要因素。
　　 以国家标准《数控机床和车削中心检验条件第一部分：卧式机床几何精度检验》为依据，应用双频激光干涉仪展开精度可靠性实验，利用灵敏度设计理论对影响传动精度因素的重要度进行排序，找出精度可靠性的薄弱环节，提出提高传动系统精度可靠性的措施。工程应用表明传动系统精度可靠性设计比普通的精度设计方法更接近工程实际。

目录

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摘要

1 绪论

1.1 本课题研究的目的和意义

1.1.1 数控机床的误差分析

1.1.2 传动系统精度对机床精度的影响

1.1.3 精度可靠性研究的必要性

1.2 文献综述与研究现状分析

1.2.1 机床精度建模研究成果综述

1.2.2 精度可靠性研究成果综述

1.2.3 机床精度检测研究成果综述

1.3 课题的来源和背景

1.4 课题完成的主要工作

1.5 本文的研究结构框架

1.6 本章小结

2 数控重型卧式车床CK61315×15/80简介

2.1 CK61315×15/80概况

2.2 CK61315×15/80结构

2.2.1 分离床身设计

2.2.2 高刚度,高转速,高精度的主轴系统

2.2.3 X,Z两轴联动

2.2.4 尾座套筒和刀架

2.2.5 机床导轨

2.3 CK61315×15/80的主要技术参数

2.4 CK61315×15/80需要解决的技术问题

2.5 本章小结

3 数控重型卧式车床定位精度测试及其测量误差分析

3.1 激光干涉仪的测量原理以及测试系统的组成

3.1.1 激光干涉仪的测量原理

3.1.2 激光干涉仪测试系统的组成

3.1.3 激光干涉仪的组成及其整体布局

3.2 双频激光干涉仪的安装及其对光

3.2.1 线性测量的镜组及其安装组件

3.2.2 激光头,三脚架等部件的安装

3.2.3 双频激光干涉仪线性光束的准直

3.2.4 数据采集软件的安装和启动

3.3 双频激光干涉仪测量误差研究

3.3.1 温度误差

3.3.2 死程误差

3.3.3 余弦误差

3.3.4 阿贝偏置误差

3.4 数控重型卧式车床精度检验方案

3.5 实验数据

3.6 本章小结

4 机械精度可靠性设计的基本理论

4.1 精度可靠性的基本概念

4.2 精度可靠性研究的方法和步骤

4.3 机械传动精度可靠性分析

4.3.1 传动误差的概念

4.3.2 齿轮机构误差对传动误差的影响

4.3.3 齿轮传动误差的数字特征

4.3.4 齿轮传动误差统计计算式

4.3.5 齿轮机构传动误差可靠度计算

4.4 本章小结

5 CK61315精度可靠性设计与提高

5.1 问题的提出

5.2 问题的分析

5.3 理论分析结果与实验结果的对比

5.4 结果的分析及改进措施提出

5.4.1 输入输出轴精度可靠性薄弱环节分析

5.4.2 齿轮副精度可靠性薄弱环节分析

5.5 结构改进后的精度可靠性分析

5.5.1 输入输出精度调整后精度可靠性分析

5.5.2 齿轮误差项调整后精度可靠性分析

5.6 本章小结

6 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间所发表的论文