基于结合面特性的机床整机精度设计系统研究.pdf

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第40卷第1期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．01．001基于结合面特性的机床整机精度设计系统研究柳林燕，汪惠芬，刘婷婷，李新平，周喜峰(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：阐述了基于结合面特性的机床整机精度设计系统结构以及4大关键模块，并利用VB开发工具实现了基于结合面特性的机床整机精度设计系统。利用该系统实现了机床结合面特性参数的分析与管理，并基于多体系统理论建立了三

2、轴数控机床静态几何精度模型，可对机床在整个加工空间的几何误差进行预估并对误差源进行敏感性分析；同时集成ANSYS软件，基于结合面特性可对机床整机动态性能进行分析。另外，通过有效管理机床设计过程中的设计经验以及动静态精度分析的知识，将有效地支持机床设计。关键词：机床；静态精度；动态特性；知识管理；结合面特性参数中图分类号：TP278文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)1—001—6ResearchonMachineToolAccuracyDesignSystemBasedonJointsCharacterist

3、icsLIULinyan，WANGHuifen，LIUTingting，LIXinping，ZHOUXi~ng·(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210094，China)Abstract：Thestructureofmachinetoolaccuracydesignsystembasedonjointscharacteristicsanditsfourkeymoduleswerein—tro

4、duced．MachinetoolaccuracydesignsystembasedonjointscharacteristicswasrealizedwithVisualBasicasdevelopmenttoo1．Theanalysisandmanagementofcharacteristicparametersofjointswererealizedandthestaticgeometryerr0rmodelforthree-axisCNCma—。chinetoolwassetupbyusingthemulti—body

5、theory．Withthesystem．itwasaccessibletOestimatethegeometricalen．0Isoverthewholeprocessingspaceandtoanalyzethesensitivityerr0rsanddynamiccharacteristicsofmachinetoolbasedonthejointscharacteristicbyintegratingwithSoftwareANSYS．Byeffectivelymanagingalltheknowledgeinclud

6、ingdesignexperience，accuracydesignanddy—namiccharacteristicsanalysesknowledgeduringtheprocessofmachinetooldesign，thedesigncanbesupportedeffectively．Keywords：Machinetool；Staticaccuracy；Dynamiccharacteristics；Knowledgemanagement；Jointscharacteristics随着数控机床和加工中心的广泛应用，以

7、及精密析，并且这些技术也没有和数字化技术进行有效的集加工技术的迅速发展和零件精度要求的不断提升，对成。为此，作者开发了基于结合面特性的机床整机精数控机床的精度提出了更高的要求⋯。影响机床精度度设计系统，将数字化设计技术应用到机床整机精度的因素除与其自身的制造、装配精度及刀具性能有关设计中，借助计算机技术快速地对机床静态精度以及外，主要取决于机床整机的静态、动态及热特性，因整机动态特性进行分析，旨在提高机床的设计水平和此研究机床的整机性能对提高机床设计水平具有一定一次设计的成功率。的指导意义。1整机精度数字化设计系统结构及功能设

8、计伴随着信息时代的来临，全球进入了数字化时基于结合面特性的机床整机精度设计系统是一个代。各种先进技术如有限元技术、CAD／CAE技术等基于数据库管理平台的集成系统，图l给出了系统结被广泛应用于机械行业。如何利用这些技术在计算机构图。环境下快速对机床整机精度进行建模分析，利用基