《數(shù)控機(jī)床熱誤差及其抑制與補(bǔ)償》以作者方輝、許斌、陽紅在該領(lǐng)域的研究成果為基礎(chǔ),匯集國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究、開發(fā)以及設(shè)計(jì)制造人員的相關(guān)研究成果,圍繞保持和提高數(shù)控機(jī)床精度穩(wěn)定性的實(shí)際工程需求,針對數(shù)控機(jī)床熱誤差的抑制和補(bǔ)償,系統(tǒng)介紹了數(shù)控機(jī)床熱誤差影響因素、熱傳遞類型與傳遞方程、溫度-熱誤差關(guān)聯(lián)關(guān)系等熱誤差形成機(jī)理,對數(shù)控機(jī)床熱誤差軟件補(bǔ)償、硬件抑制的概念、原理、關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用等進(jìn)行了全面的闡述。
該書可作為機(jī)械工程類專業(yè)高年級本科生、碩博士研究生的專業(yè)技術(shù)參考書,也可供相關(guān)領(lǐng)域科研人員和工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒論
1.1 數(shù)控機(jī)床及其在制造業(yè)中的作用
1.1.1 數(shù)控機(jī)床發(fā)展的歷史與趨勢
1.1.2 數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代制造業(yè)中的基礎(chǔ)支撐作用
1.1.3 工業(yè)4.0與數(shù)控機(jī)床
1.2 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)概述
1.2.1 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)幕靖拍?br />
1.2.2 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究與應(yīng)用的歷史
1.2.3 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究與應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.2.4 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究與應(yīng)用的發(fā)展趨勢
1.3 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究與應(yīng)用的意義
第2章 數(shù)控機(jī)床誤差及其檢測技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備
2.1 數(shù)控機(jī)床誤差分析
2.1.1 數(shù)控機(jī)床誤差分類
2.1.2 數(shù)控機(jī)床誤差源分析
2.2 數(shù)控機(jī)床的幾何誤差
2.3 數(shù)控機(jī)床幾何誤差的檢測標(biāo)準(zhǔn)
2.3.1 一條線在一個平面或空間內(nèi)的直線度
2.3.2 部件的直線度
2.3.3 運(yùn)動的直線度
2.4 數(shù)控機(jī)床幾何誤差的檢測方法
2.4.1 基于單項(xiàng)誤差分量檢測的直接測量方法
2.4.2 基于試件加工誤差反求的間接測量方法
2.4.3 基于標(biāo)準(zhǔn)參考物的綜合測量方法
2.5 數(shù)控機(jī)床幾何誤差檢測的檢測技術(shù)及設(shè)備
2.5.1 基于激光干涉儀的檢測技術(shù)及設(shè)備
2.5.2 基于球桿儀的檢測技術(shù)及設(shè)備
2.6 五軸數(shù)控機(jī)床誤差建模原理與分析
2.6.1 多體系統(tǒng)理論分析與誤差建模
2.6.2 五軸數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)形式分類
2.6.3 實(shí)驗(yàn)對象機(jī)床誤差模型
2.6.4 五軸數(shù)控機(jī)床的精度測評的關(guān)鍵技術(shù)
2.7 五軸數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)定位誤差的非接觸檢測方法
2.7.1 機(jī)器視覺檢測技術(shù)
2.7.2 圖像處理方法
2.7.3 機(jī)器視覺檢測流程
2.7.4 機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)角定位誤差檢測實(shí)例
2.7.5 檢測結(jié)果分析
2.8 轉(zhuǎn)臺加擺頭式五軸數(shù)控機(jī)床幾何和伺服誤差綜合評價(jià)
2.8.1 機(jī)床運(yùn)動誤差模型
2.8.2 實(shí)驗(yàn)方法與裝置
2.8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與驗(yàn)證
2.9 雙轉(zhuǎn)臺式五軸數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸誤差檢測與辨識方法
2.9.1 五軸數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸誤差定義
2.9.2 五軸數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸誤差辨識原理和流程
2.9.3 五軸數(shù)控機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸誤差辨識模型
2.9.4 旋轉(zhuǎn)軸誤差檢測方法
2.9.5 誤差辨識過程
2.10 雙擺頭式五軸數(shù)控機(jī)床空間誤差分析模型
2.10.1 九線法檢測原理
2.10.2 基于多體系統(tǒng)的機(jī)床精度預(yù)測建模
2.11 數(shù)控機(jī)床圓度誤差檢測與誤差分離方法
2.11.1 誤差源的軌跡模式及誤差傳遞函數(shù)
2.11.2 圓度誤差檢測誤差分離
2.11.3 不同圓度誤差檢測方法比較
2.12 基于層次分析法的數(shù)控機(jī)床精度評價(jià)系統(tǒng)
2.12.1 基于層次分析法的模糊綜合評判
2.12.2 五軸數(shù)控機(jī)床精度評價(jià)過程
2.12.3 基于J2EE的數(shù)控機(jī)床精度測評系統(tǒng)
第3章 數(shù)控機(jī)床熱誤差及其形成機(jī)理
3.1 數(shù)控機(jī)床熱誤差影響因素分析
3.2 數(shù)控機(jī)床熱量傳遞類型與傳遞方程
3.2.1 數(shù)控機(jī)床熱量傳遞類型
3.2.2 數(shù)控機(jī)床熱量傳遞方程
3.2.3 機(jī)床導(dǎo)熱微分方程和熱彈性運(yùn)動方程
3.2.4 機(jī)床熱誤差多體系統(tǒng)理論方程
3.3 基于熱態(tài)信息鏈的機(jī)床熱誤差機(jī)理研究
3.3.1 機(jī)床熱態(tài)信息鏈概念及理論模型
3.3.2 機(jī)床熱態(tài)信息鏈在熱誤差機(jī)理研究中的作用
3.4 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵支撐技術(shù)
3.4.1 數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償體系結(jié)構(gòu)
3.4.2 熱誤差硬件抑制技術(shù)
3.4.3 熱誤差軟件補(bǔ)償技術(shù)
第4章 數(shù)控機(jī)床熱誤差仿真分析技術(shù)
4.1 數(shù)控機(jī)床重點(diǎn)熱剛度辨識原理與技術(shù)
4.1.1 機(jī)床熱剛度
4.1.2 機(jī)床重點(diǎn)熱剛度定義
4.1.3 機(jī)床重點(diǎn)熱剛度辨識
4.2 對流換熱系數(shù)的迭代修正
4.2.1 對流換熱系數(shù)初始值計(jì)算
4.2.2 對流換熱系數(shù)迭代修正模型
4.2.3 對流換熱系數(shù)迭代修正計(jì)算步驟
4.3 龍門加工中心X向進(jìn)給系統(tǒng)熱特性有限元分析
4.3.1 基于ANSYS的熱分析原理與基本模型
4.3.2 龍門加工中心X向進(jìn)給系統(tǒng)熱載荷和熱邊界條件分析
4.3.3 龍門加工中心X向進(jìn)給系統(tǒng)熱穩(wěn)態(tài)分析
4.3.4 龍門加工中心X向進(jìn)給系統(tǒng)熱結(jié)構(gòu)耦合分析
4.4 龍門加工中心Y向進(jìn)給系統(tǒng)熱特性有限元分析
4.4.1 龍門加工中心Y向進(jìn)給系統(tǒng)熱源分析
4.4.2 龍門加工中心Y向進(jìn)給系統(tǒng)熱變形分析
4.5 龍門加工中心主軸系統(tǒng)熱特性分析
4.5.1 主軸系統(tǒng)發(fā)熱量
4.5.2 主軸系統(tǒng)熱量傳遞方式及其性能參數(shù)
4.5.3 主軸系統(tǒng)熱穩(wěn)態(tài)分析
4.5.4 主軸系統(tǒng)熱變形分析
4.5.5 不同轉(zhuǎn)速條件下主軸系統(tǒng)熱態(tài)性能分析
4.6 滾珠絲杠熱性能分析
4.6.1 熱量的計(jì)算
4.6.2 滾珠絲杠熱傳遞性能參數(shù)
4.6.3 滾珠絲杠的熱穩(wěn)態(tài)性能分析
4.6.4 滾珠絲杠穩(wěn)態(tài)熱變形
第5章 數(shù)控機(jī)床熱誤差硬件抑制原理與技術(shù)
5.1 龍門加工中心X向傳動系統(tǒng)熱態(tài)特性實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.2 龍門加工中心Y向傳動系統(tǒng)熱態(tài)特性實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
5.3 龍門加工中心Z向傳動系統(tǒng)熱態(tài)特性實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
第6章 龍門加工中心進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差抑制與補(bǔ)償
6.1 基于熱誤差抑制的龍門加工中心X向進(jìn)給系統(tǒng)熱優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.1.1 龍門加工中心X向絲杠優(yōu)化設(shè)計(jì)與載荷計(jì)算
6.1.2 優(yōu)化效果驗(yàn)證
6.2 龍門加工中心進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差的軟件補(bǔ)償
6.2.1 龍門加工中心Y向進(jìn)給系統(tǒng)熱補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型
6.2.2 基于西門子840D系統(tǒng)的熱誤差補(bǔ)償
6.2.3 熱誤差補(bǔ)償軟件系統(tǒng)開發(fā)
6.3 龍門加工中心進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差在線補(bǔ)償效果驗(yàn)證
6.3.1 龍門加工中心進(jìn)給系統(tǒng)熱誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)及其分析
6.3.2 龍門加工中心S試件切削實(shí)驗(yàn)及其分析
參考文獻(xiàn)