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汽轮机现场修复移动数控铣床几何误差建模李斌,谭永青平,唐华平,吕言汽轮机现场修复移动数控铣床是应用于汽轮机中分面变形修复的专用机床,汽轮机中分面变形修摘要:为了提高汽轮机现场修复移动数控铣床的加工精度,运用多体系统运动学理论,阐述了该铣床的拓扑结—第卷第年广西大学学报:自然科学版文章编号:心洗笱Щ绻こ萄г海铣ど构、低序体阵列以及变换矩阵的构建方法,并描述了铣床的项几何误差参数,最后推导出铣床运动空间的几何误差模型。运用面向对象可编程技术开发了自动化补偿软件,在铣床上进行蛟硕蟛畈钩ナ笛椋过谌す飧僖嵌詚向直线度误差进行检测,结果显示补偿后比补偿前直线度提高了.%,表明该模型的补偿效果明显。通过建立该铣床的几何误差模型,为铣床精度软升级提供了良好的理论基础,并可运用于汽轮机中分面变形铣削修复工艺。关键词:汽轮机修复;多体系统;几何误差;误差建模中图分类号:文献标识码:,猵琇琓—,收稿日期:恍薅┤掌冢基金项目:国家高新技术研究发展计划计划钅缓鲜】萍贾卮笞ㄏ罴苹钅通讯联系人:唐华平,男,湖南郴州人,中南大学教授,博士生导师;猰篽猚.:瑃瑃猳—琣猙.—疭,琣甌.%.甌簊;猙;:.珻,—籩
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习;一嗍,嗍,基于多体系统理论的误差建模巧ǎ遥赐撸恢洌式中,巧,,为相邻体间的位置特征变换矩阵,螅衔0恢梦蟛畈问奶卣鞅浠痪卣螅撸晃T硕考虑误差情况,多体系统中任意两相邻体歹、跏枷喽跃仓故钡睦硐胛恢锰卣鞅浠痪卣螅ィ!黾,,复要求铣床修复范围大,修复精度高。受和制造成本的限制,该铣床的加工精度尚不能满足修复精度要求,提高机床精度成为亟待解决的问题。通过提高机床各部件的加工及装配精度、严格控制加工环境等传统精度控制方法需付出巨大的经济代价,而采用计算机技术对机床几何误差进行补偿无需对数控机床的硬件结构进行改造,便能实现机床加工精度的提升。因此,逐步发展成为提高机床加工精度的主要方法。而能否快速且精确地建立机床加工空间几何误差模型是决定高精度误差补偿的关键。多年以来,针对复杂机械系统误差建模方法的研究,国内外学者先后提出了矢量法、误差矩阵法、二次关系模型法、机构学建模法、刚体运动学法等¨引。这些研究为复杂机械系统的精度分析和运动误差补偿提供了一定的理论基础,但仍存在建模通用性和自动化能力较差的缺点。近年来,多体系统理论在工程领域应用得越来越广泛,这缘于多体系统理论能将工程中出现的复杂对象进行高度抽象和概括,便于研究者把握对象本质进行系统分析,而且该建模方法简便、通用性强,不受机械系统结构和运动复杂程度限制。本文采用基于多体系统运动学理论的方法,建立了汽轮机现场修复移动数控铣床的几何误差模型,为计算机自动编程进行误差补偿提供理论依据。在多体系统理论中,典型体奈恢煤妥颂捎捎肫湎嗔诘牡托蛱澹和ü硕浠坏玫健J紫龋由低序体.『通过矢量郇给典型体跏蓟桓隼硐氲墓潭ㄎ蛔耍诖嘶∩先谌刖仓刮蟛钍噶拷眩5玫典型体喽云涞托蛱錔的实际初始位姿;然后在典型体氖导食跏嘉蛔嘶∩仙柚美硐朐硕穑后考虑运动误差4佣玫降湫吞錵的最终位姿。由此得到相邻典型体间实际运动的齐次变换矩征变换矩阵,N0硕蟛畈问奶卣鞅浠痪卣蟆多体系统相邻体间的齐次变换矩阵‰.阵‘危第李平等:汽轮机现场修复移动数控铣床几何误差建模图形蟛钋榭鱿碌牡湫吞寮捌湎嗔诘托蛱,。.猻琾红,耄琾一祝琾畃琾口
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