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一种面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法技术

技术编号:41462891 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-30 14:19
本发明专利技术涉及一种面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,包括S1、构建机床空间误差与运动部件几何误差之间的误差模型;S2、分析运动部件几何误差对空间误差的影响,确定全域灵敏度;S3、确定运动部件几何误差与导轨安装误差间的误差映射关系,基于误差传递获得空间误差与导轨安装误差之间的映射模型;S4、以机床空间精度最优为设计目标,确定导轨装配公差优化设计的设计变量、目标函数及约束条件;S5、结合蒙特卡洛仿真与遗传算法获得导轨装配公差设计最优解。本发明专利技术以机床装配完成后的空间精度作为目标,设计导轨装配过程中的公差要求,减少了反复拆装的装配时间,提高机床装配效率的同时也提升了机床的加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机床精度设计,涉及机床几何精度设计,特别涉及一种面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法


技术介绍

1、多轴数控机床以其灵活性和高精度几何加工复杂形状和表面的能力而被广泛应用于制造业。近年来,随着生产的发展与科技的进步,航空航天、国防、医疗、机器人等领域,对多轴数控机床的加工精度提出更高要求。

2、空间精度是数控机床的重要性能指标。一般地,数控机床主要通过精度设计等手段来提升空间精度。而对空间精度影响最大的几何误差来自于机床的制造缺陷、装配缺陷,机床部件之间的配合误差以及机床部件的运动误差等多个层次。其中,对于占据装配过程大量时间的导轨安装调整并没有明确有效的指导方法,并且装配后的机床加工精度没有保证。

3、目前,从数控机床公差分配方法来看,比较前沿的方式是以制造成本最小或者机床可靠性最优为目标的约束优化问题,然后根据机床加工工艺、结构布局等特点,评估各自设计方案的有效性。

4、然而,由于制造成本模型或者机床可靠性模型中存在很多经验参数,公差分配模型的准确性有待商榷。同时机床成本-公差模型需要根据不同类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述方法的步骤为:

2.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述S2具体为:

3.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述S3中机床的几何误差认为服从均匀分布,将每个导轨安装误差的上下偏差值作为设计变量ek,具体表达式为:

4.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述S3中面向空间精度要求构造目标函数,具体表达式为:

5.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计...

【技术特征摘要】

1.一种面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述方法的步骤为:

2.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述s2具体为:

3.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述s3中机床的几何误差认为服从均匀分布,将每个导轨安装误差的上下偏差值作为设计变量ek,具体表达式为:

4.根据权利要求1所述的面向空间精度的导轨装配公差优化设计方法,其特征在于:所述s3中面向空间精度要求构造目标函数,具体表达式为:...

【专利技术属性】
技术研发人员:何改云王偲潼张大卫
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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