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学兔兔
第49卷第 17期 机 械 工 程 学 报 V0l1．49 NO．17
2013 年 9 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Sep． 2013
DoI：10．3901，JM E．2013．17．142
大型数控龙门导轨磨床几何误差建模与基于
可靠性理论的精度分配木
余治民 刘子建 艾彦迪 熊 敏
(湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082)
摘要：针对大型数控龙门导轨磨床的拓扑结构，运用多体系统理论和坐标变换方法，构建包括 2l项参数的几何误差传递模
型，并通过试验验证模型具有理想的预测精度。在几何误差传递模型的基础上建立满足磨床设计要求的加工精度可靠性极限
状态函数。对磨床工作行程内的 25组位置进行误差取样，采用响应面法建立可靠性近似模型，分析每组工作位置加工精度
的可靠性。以25项可靠度的均值和最小值作为磨床加工精度性能的评判指标，针对最小可靠度对应的磨床工作位置，进行
灵敏度分析，利用灵敏度对影响加工精度因素的重要度进行排序。根据分析结果，遵循精度均衡原则逐步优化误差变量的分
布，直至可靠度的均值和最小值均满足设计要求。通过计算实例验证大型数控龙门导轨磨床精度优化分配的可行性。
关键词：误差传递模型 极限状态函数 响应面法 灵敏度分析 精度优化分配
中图分类号：THI15
GeometricErrorM odelandPrecisionDistributionBasedonReliability
TheoryforLargeCNC GantryGuidewayGrinder
YUZhimin LIUZ~ian AIYandiXIONGMin
(SchoolofMechanicalnadVehicleEngineering，HunnaUniversity,Changsha410082)
Abstract：AccordingtothetopologyoflargeCNC gantryguidewaygrinder,ageometricerrorpropagationmodelincluding21
parametersisestablishedbyhtetheoryofmulti-bodysystem andcoordinatetrna sformationmethod，nadthemodelisverifiedbytests
thatithas idealprediction accuracy．Limitstatefunction ofthereliability ofmachining accuracy tomeetgrindersdesign
requirementsisbuiltonhtegeometricerrorpropagationmode1．Reliabiliytapproximatelymodelisesatblishedbyresponsesurface
methodwiht errorsamplesfrom 25setsofpositionofthegrinderworkingsrtokeandhtereliabiliytofthemachiningaccuracyof
eachgroupworkingpositionisanalyzed．Wihthtemena andminimum of25itemsofreliabiliytashteindexforjudgingthe
machiningaccuracyperfomr anceofgrinders，thesensitiviyt analysisisobtainedforhteminimmu reliabiliyt correspondingtohte
grinderworkingl
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