数控机床实切状态热精度理论研究

摘要

机床热误差是数控加工中心在实际切削过程中的主要误差源之一,占机床总误差的40％~70%,提高机床加工精度必须首先降低机床热误差,热误差补偿技术是降低机床热误差的有效方法。
　　本文设计了机床主轴热误差和温度测量系统、温度敏感点的选择与热误差模型的建立以及热误差补偿卡,以理论为基础,利用Leaderway-v450数控加工中心分别进行了空转和实切实验并加以对比。论文主要包括以下内容:
　　1.开发了温度和热误差检测系统。该系统主要有温度测量系统、热误差测量系统、软件单元和夹具构成,能够实时对主轴各点温度值和热误差进行测量并将数据加以保存。
　　2.温度敏感点选择理论与补偿模型技术研究。在Leaderway-v450加工中心上布置了多个温度传感器,利用热误差检测系统收集实验数据,通过理论研究,筛选出温度敏感点。通过多元线性回归建模理论的研究建立热误差补偿模型,为后期的热误差补偿提供模型基础。
　　3.数控机床热误差补偿技术的开发。通过查阅相关书本资料,开发出热误差补偿卡,找出机床输入输出信号模块,修改机床内部PLC程序,使其能够接收并实施补偿信号,使整个补偿功能得以实现。
　　4.结合实切实验,对数控加工中心在实切下的热误差补偿进行深入的分析和研究,验证空转状态下建立的模型在实际切削状态下是否适用,有效的提高了机床的加工精度。

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第一章 绪 论

1.1课题的来源及意义

1.2课题研究现状

1.3课题的研究背景

1.4本文的研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

1.5论文的主要工作

第二章 数控加工中心热误差测量系统设计

2.1数控加工中心简介

2.2数控加工中心热源分析

2.3数控加工中心测量系统设计

2.4本章小结

第三章 温度敏感点的筛选与热误差建模

3.1温度敏感点的筛选

3.2热误差建模

3.3本章小结

第四章 热误差补偿系统的开发与实现

4.1热误差补偿的实现方法

4.2热误差补偿系统的结构

4.3补偿卡的开发

4.4 PLC设计

4.5本章小结

第五章 数控加工中心热误差补偿实验

5.1 实验的内容

5.2机床的空转实验

5.3让刀量实验

5.4实切实验

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

1）参加的学术交流与科研项目

2）发表的学术论文

3）获得的学术奖励