五軸加工中心綜合幾何精度的零部件公差設(shè)計(jì)
五軸加工中心運(yùn)動(dòng)副較多,，運(yùn)動(dòng)鏈比較長(zhǎng),，整體剛度和精度都容易受到影響,。隨著用戶對(duì)零件質(zhì)量和精度的要求越來(lái)嚴(yán)格,，如何保證五軸加工中心綜合幾何精度，從而確保零件加工精度的研究逐漸成為焦點(diǎn),。對(duì)五軸加工中心進(jìn)行綜合誤差補(bǔ)償時(shí),，就需要對(duì)加工中心沿各軸運(yùn)動(dòng)方向的誤差進(jìn)行測(cè)量，這在加工中心實(shí)際誤差補(bǔ)償中較為困難,。由于公差是用來(lái)限制誤差的,，而加工中心綜合幾何誤差是根據(jù)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副疊加其各項(xiàng)隨機(jī)幾何誤差求解得來(lái)。因此可以通過(guò)給定各運(yùn)動(dòng)副零部件幾何公差項(xiàng)來(lái)覆蓋各軸方向的幾何誤差項(xiàng),，建立五軸加工中心幾何公差分析模型,；結(jié)合五軸加工中心綜合幾何誤差的隨機(jī)性,，采用蒙特卡羅模擬法進(jìn)行三維誤差仿真分析，使得五軸加工中心綜合幾何精度設(shè)計(jì)最終落到具體組成運(yùn)動(dòng)副的各零部件的幾何公差上,；同時(shí)利用影響五軸加工中心綜合幾何精度的貢獻(xiàn)因子,，也可為后續(xù)五軸加工中心綜合誤差補(bǔ)償方向提供有利依據(jù)。 1五軸加工中心綜合幾何精度設(shè)計(jì)1.1加工中心幾何誤差項(xiàng) 對(duì)于五軸加工中心來(lái)說(shuō),，分別有沿X、Y,、Z方向平行移動(dòng)的三個(gè)軸,，每個(gè)軸在變動(dòng)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生沿X、Y,、Z方向的三項(xiàng)線位移誤差,，繞X、Y,、Z方向的三項(xiàng)角位移誤差,；還有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸AB或（BC、AC)在沿X,、 Y,、Z方向的三項(xiàng)線位移誤差和繞X、Y,、Z方向的三項(xiàng)角位移誤差,；另外，三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸之間還會(huì)產(chǎn)生三項(xiàng)垂直度誤差,，這三項(xiàng)垂直度誤差不隨加工中心運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)而變化,，五軸加工中心一共有33項(xiàng)幾何方向的誤差。 以平移軸為例,，加工中心工作臺(tái)沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)存在著六項(xiàng)誤差.一一三個(gè)位移誤差和三個(gè)角度誤差,。以X軸平移運(yùn)動(dòng)為例。沿X軸方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,，存在三個(gè)平移誤差Sx(X),、Sy(X)、Sz(X)和三個(gè)角度誤差ex(X),、Sy(.X),、Sz(X)。S代表位移誤差,，S代表角度誤差,，括號(hào)內(nèi)的字母代表運(yùn)動(dòng)方向，下標(biāo)的字母代表誤差方向,。類(lèi)似,，沿Y軸方向平移的誤差為：SX (Y),、Sy (Y)、Sz(Y),、Sx (Y) ,、ey(Y)、f,；z(Y),。沿 Z 軸方向平移的誤差為：8x(Z)、8y(Z),、8z (Z) ,、sx(Z)、ey(Z),、ez(Z),。 1.2運(yùn)動(dòng)副零部件幾何公差項(xiàng)控制假設(shè)M是工作合上的一點(diǎn)，那么由于直線度誤差和角度誤限制在某一限內(nèi)波動(dòng),，且不超過(guò)該限,。這與尺寸公差中輪廊度誤差的概念相似，如圖3所示,。 根據(jù)上面分析,，滑塊在沿X軸方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于導(dǎo)軌直線度誤差和角度誤差的存在,，使得工作臺(tái)在XY平面和YZ平面內(nèi)的_定范圍內(nèi)的移動(dòng)扭擺現(xiàn)象,。因此針對(duì)平面導(dǎo)軌，則可以轉(zhuǎn)化成接觸面的面輪廊度及垂直度,。給定接觸底面的平面度可覆蓋8y(X),、sx(X：^P ez(X),兩接觸側(cè)面的垂直度可覆蓋SZ(X)和sy(X);針對(duì)于圓柱導(dǎo)軌，則可以轉(zhuǎn)化成圓柱導(dǎo)軌的直線度及側(cè)面垂直度,。給定圓柱導(dǎo)軌軸線的位置度可覆蓋Sz(X),、sx(X：^n sy(X),側(cè)面垂直度可覆蓋8y(X)、e“X);Sx(X)則由加工中心沿X軸方向的伺服電機(jī)精度限制,。其中面輪廓度和垂直度初始值如下：海天精工 備注：為保證文章的完整度,，本文核心內(nèi)容都PDF格式顯示，如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,，手機(jī)瀏覽可能無(wú)法正常使用,！結(jié)束語(yǔ)：實(shí)現(xiàn)了基于五軸加工中心綜合幾何精度要求的三維公差設(shè)計(jì)驗(yàn)證，通過(guò)貢獻(xiàn)因子合理修改相應(yīng)的零部件公差值,，使加工中心綜合幾何精度的保證落實(shí)到具體組成運(yùn)動(dòng)副的每個(gè)零部件公差上,。可利用貢獻(xiàn)因子可為后續(xù)加工中心綜合誤差補(bǔ)償方向提供有利依據(jù),。