基于“S”件的五轴数控机床加工精度综合评价系统研究

摘要

五轴数控机床在航空薄壁件加工中有着不可替代的作用，针对数控机床加工精度的检测，一般用试切标准件的方法。目前广泛应用的标准件有美国国家航天局提出的NAS979试件、德国的NCG2004试件等，但它们在五轴数控机床加工精度检验上还存在一些问题。成都飞机工业（集团）有限责任公司提出了一种适用于五轴数控机床精度检验的标准试件——“S”形检验试件，现已得到广泛认可。
　　本文以“S”形检验试件为研究对象，研究“S”形检验试件的表面轮廓误差与机床参数之间的映射关系，提取出评价指标并建立五轴数控机床加工精度综合评价模型，并根据此模型开发出一套机床加工精度测评系统。主要内容有：
　　1、利用仿真平台进行单因素仿真，确定了实际加工中对机床加工精度影响较大的机床参数在“S”形检验试件表面的误差敏感区域，在敏感区域提取综合评价指标并根据隶属关系建立分层的评价指标体系。
　　2、根据评价指标体系的特点，选用序关系分析法求取指标体系各层的指标权重，利用隶属度函数对指标实际值进行模糊化，并选取合适的模糊算子进行模糊合成，最终建立基于“S”形检验试件的五轴数控机床加工精度综合评价模型，使用Matlab软件编写综合评价算法。
　　3、以五轴数控机床加工精度综合评价模型为基础，利用 C＃、Matlab混合编程技术开发基于“S”形检验试件的五轴数控机床加工精度综合评价系统的客户端，利用ASP.NET语言编写评价系统的网页端并以SQL Server为系统数据库。该系统利用“S”形检验试件的三坐标测量机测得的表面轮廓数据，通过综合评价的方法实现对机床加工精度的评估，能够分析并提取对机床加工精度影响最大的因素，为五轴数控机床的调整维护提供依据。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状介绍

1.3本文内容安排

第二章 综合评价理论

2.1综合评价指标体系建立方法

2.2综合评价指标预处理方法

2.3综合评价指标权重计算方法

2.4综合评价模糊算子模型

2.5本章小结

第三章 机床加工精度综合评价模型建立

3.1“S”件轮廓误差检测方法

3.2机床加工精度指标提取

3.3指标权重分配

3.4模糊算子及隶属度计算

3.5本章小结

第四章 机床加工精度综合评价系统设计

4.1系统总体规划

4.2客户端设计

4.3数据库设计

4.4网页端设计

4.5本章小结

第五章 综合评价理论验证

5.1实验方案设计

5.2实验结果处理

5.3本章小结

第六章 总结展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

攻硕期间的研究成果