基于遗传算法的主轴回转误差评价方法.pdf

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1、第12期组合机床与自动化加工技术NO．122012年12月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueDec．2012文章编号：1001—2265(2012)12—0019—04基于遗传算法的主轴回转误差评价方法术高慧中，刘飞，梁霖，徐光华，黄付中(1．西安交通大学机械工程学院，西安710049；2．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安710054；3．大连机床(数控)股份有限公司，辽宁大连116033)摘要：针对主轴回转误差评价问题，提出了基于遗传算法

2、的主轴回转误差评价方法。建立了基于遗传算法的最小包络圆法误差计算模型。通过研究精密主轴回转误差特征，利用遗传算法与最小包络圆评价方法，获得了基于遗传算法的主轴回转误差评价方法，并在精密磨齿机主轴上进行实验验证与应用。结果表明，基于遗传算法的最小包络圆主轴回转误差评价方法具有良好的评价效果。关键词：主轴回转误差；最小包络圆；遗传算法中图分类号：TP206；TG80文献标识码：AAnEvaluationMethodologyofSpindleRotationErrorbasedonGeneticAlgorithmGAOHui

3、—zhong，LIUFei，LIANGLin，XUGuang-hua’，HUANGFu—zhong(1．SchoolofMechanicalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；2．TheStateKeyLaboratoryforManufacturingSystemsEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710054，China)Abstract：Aimingattheevaluationofspindle

4、rotationerror，anevaluationmethodologyforspindlerota-tionerrorbasedongeneticalgorithmsisintroducedinthispaper．Acalculationmodelwithminimumen—velopecircleerorbasedongeneticalgorithmisestablished．Bystudyingthefeaturesofprecisespindlerotationerror，then，takinguseofgen

5、eticalgorithmandminimumenvelopecirclemethodtoacquireageneticalgorithmbasedevaluationmethodologyofspindlerotationeror．Furthermore，experimentsandapplicationshavebeenshownthattheevaluationmethodologyofspindlerotationerrorwithminimumen—velopecirclebasedongeneticalgor

6、ithmiseffective．Keywords：spindlerotationeror；minimumenvelopecirclemethod；geneticalgorithm径向动态回转误差进行评价。基于遗传算法的主轴0引言动态轴心轨迹评价方法可以有效的保障包络圆半径机床主轴回转精度是机床的主要精度指标之值达到最小，同时也符合最小条件的要求。一，直接影响着被加工零件的加工精度及表面粗糙1主轴回转误差与遗传算法基本原理度。主轴的回转误差是一项综合性的误差，它是主轴的实际回转轴线相对于平均回转轴线(实际回转1．1主轴回转

7、误差评价方法轴线的对称中心线)的最大变动量。通常，主轴回转主轴回转误差决定工件的形状精度和表面质误差包括径向回转误差、轴向误差和角度摆动误差。量，机床加工精度愈高，加工精度受主轴回转误差的但是对于机床主轴来说，其安装结构促使轴向误差影响所占比例愈大，这说明主轴回转精度在机床动和角度摆动误差较小，在一定的条件下可以利用主态性能指标中的重要地位。提高机床主轴回转精度轴径向回转误差来衡量主轴回转精度⋯。是评价和提升当前机床精度和整机性能的重要手对于单截面测量来说，由于主轴截面轮廓误差段。在主轴轴心运动误差轨迹的基础上，求解出准

8、较小，动态轴心波动将成为影响主轴回转误差的主确的运动误差量值，即是主轴回转误差评价。一般要因素，而利用误差理论评价动态轴心轨迹的研究情况下采用回转精度来反映主轴回转误差的大小。还相对较少。为此，本文在研究主轴径向动态回转由于最小包络圆的直径值是评价回转误差的最误差的基础上，提出对主轴轴心轨迹进行评价，利用客观指标，因