主轴回转精度的综合建模及仿真分析方法.pdfVIP

2015年8月 机床与液压 Aug．2015 第43卷 第 15期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．43No．15 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．15．037 主轴回转精度的综合建模及仿真分析方法 黄强，于宗玲 ，魏坤 (重庆理工大学机械工程学院，重庆 400054) 摘要 ：机床主轴的回转精度是一项重要的精度指标 ，其影响因素多，作用规律复杂。根据主轴系统的结构特点，建立 了一个主轴回转误差的综合模型 可以分析各项源误差对主轴回转精度的作用规律及叠加效应。以车床主轴为例 ，介绍了 主轴回转误差的建模及分析方法，并通过软件编程实现了主轴回转中心轨迹的可视化。 关键词：主轴系统 ；回转精度；误差模型；轴心轨迹；可视化 中图分类号：TP391．9 文献标志码：A 文章编号：1001—3881(2015)15—146—5 GeneralM odelingandSimulationAnalysisM ethodonRotatingAccuracyofSpindle HUANGQiang，YUZongling，WEIKun (CollegeofMechanicalEngineering，ChongqingUniversityofTechnology，Chongqing400054，China) Abstract：Therotatingaccuracyofspindleonmachinetoolisanimportantaccuracyparameter．Itpossessesmanyinfluencefac— torsandcomplexactionrule．Accordingtothesturcturecharacteristicofspindlesystem ．ageneralmodelforrotatingerr0rofspindle wasestablished．Byapplyingthismodel，theactionurleandsuperimposingeffectofwhichthesourceerro~ influencedrotatingaccura— cywereanalyzed．Bymakingthelathespindleasanexample．themodelingandanalyzingmethodofrrotatingen．0rofspindlewerein— troduced．Visualizationofthetrailoftherotatingspindlecenterisrealizedbysoftwareprogramming． Keywords：Spindlesystem ；Rotatingaccuracy；Errormodel；Trailofthespindlecenter；Visualization 0 前言 轴输出端的回转误差，其影响因素众多，主要包括： 主轴系统是机床的重要组成部分，其工作性能直 前、后轴颈的形状误差；前、后轴颈的位置误差 (同 接影响着加工质量和加工效率。保证机床主轴的回转 轴度)；前、后轴承孔的形状误差；前、后轴承孔的位 精度一直是机床设计中的一项重要的工作。随着计算 置误差 (同轴度)；前后轴承的回转误差；主轴的受力 机技术的发展 ，机床主轴回转精度的数字化分析与设 方向以及变形等。上述误差来源于制造和装配中的几 计工作也逐渐得到重视和展开。张华荣”在20世纪80 何误差、以及加工中的热误差和受力变形误差。 年代初对主轴回转精度的数学描述与分析进行了探讨； 黄开有 对机床主轴产生纯径向跳动的机制进行了分 析，并给出了相应的数学模型；池宪等人 对车床椭 圆形主轴轴颈轮廓对轴心轨迹的影响进行了分析和仿 真；杜正春等 给出了基于周期分解的机床主轴回转 图