淺談機床重要性--精度 一直以來， 機床制造業(yè)的們夢想著將機器人的靈活性好、工作區(qū)域大與傳統(tǒng)機床精度、剛性高的優(yōu)點結(jié)合在一起。在過去的20年里，人們一直著眼于運動并聯(lián)機床（PKM）的開發(fā)。 并聯(lián)機床（ParallelMachineTools），又稱并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床（ParallelStructuredMachineTools）、虛擬軸機床（VirtualAxisMachineTools），也曾被稱為六條腿機床、六足蟲（Hexapods）。并聯(lián)機床是基于空間并聯(lián)機構(gòu)Stewart平臺原理開發(fā)的，是近年才出現(xiàn)的一種新概念機床，它是并聯(lián)機器人機構(gòu)與機床結(jié)合的產(chǎn)物，是空間機構(gòu)學、機械制造、數(shù)控技術(shù)、計算機軟硬技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品。 它克服了傳統(tǒng)機床串聯(lián)機構(gòu)刀具只能沿固定導(dǎo)軌進給、刀具作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機動性不夠等固有缺陷，可實現(xiàn)多坐標聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能，更能滿足復(fù)雜特種零件的加工。自其1994年在美國芝加哥機床展上面世即被譽為是“21世紀的機床”，成為機床家族中zui有生命力的新成員。 自其問世以來，并聯(lián)機床的研發(fā)，總體上仍處于研究、試制、試用階段，對并聯(lián)機床的動力學特性及其加工精度影響規(guī)律等研究內(nèi)容還處在起步階段。以犧牲工作空間和靈活度為代價，試圖獲得高剛度、高承載能力、良好的運動特性，但到目前為止，國內(nèi)外所開發(fā)出的并聯(lián)機床并未達到所期望的精度能力。
影響精度的因素 加工精度是評價機床特性的重要指標之一，也可用誤差來間接描述。影響并聯(lián)機床精度的因素很多，可從歸為兩個方面： 1、根據(jù)誤差隨時間的變化特性，將其分為靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差。靜態(tài)誤差，是指在不考慮刀具變形的情況下，并聯(lián)機床在恒定栽荷下處于靜力平衡狀態(tài)時末端刀具的位恣，與機床不受載荷情形下末端刀具位姿的差異。它主要受機床結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差、零部件載變形量的影響。加工過程中的熱變形，同樣會引起末端刀具位姿的偏差，它是一種變化緩慢的、準靜態(tài)的誤差源。 動態(tài)誤差，是指機床處于動態(tài)切削力作用下時，切削力的波動性、驅(qū)動力的波動性零部件及機床系統(tǒng)的柔性等引起的振動、沖擊等，導(dǎo)致末端刀具位姿與理想位姿的偏差。 2、根據(jù)引起誤差的要素，將其分為幾何誤差和物理誤差。 幾何誤差，是指組成機床的各個五一節(jié)存在幾何尺寸上的誤差，一般只從剛體運動學上考慮。零部件制造公差、安裝誤差、驅(qū)動關(guān)節(jié)位移誤差等屬于幾何誤差。物理誤差，是指環(huán)境因素引起的誤差，如溫度變化、受力等導(dǎo)致機床末端執(zhí)行器的誤差。 目前，針對幾何誤差源對精度的影響規(guī)律的研究比較深入，而對物理誤差源對精度影響規(guī)律的研究則比較籠統(tǒng)。要獲得符合實際切削加工過程的精度變化規(guī)律，一個重要的途徑就是分析動態(tài)載荷對加工精度的影響，包括載荷的影響（系統(tǒng)的靜剛度問題）和載荷動態(tài)變化的影響（系統(tǒng)動剛度問題）和載荷的動態(tài)變化引起的振動對精度的影響。 提高精度的對策 由于各誤差源之間的耦合作用，因此機床的精度是由綜合誤差決定的，有時消除或減小單項誤差往往不能獲得預(yù)期的效果。不僅要對單項誤差對精度的影響規(guī)律作進一步研究，還要對各單項誤差的耦合、綜合效應(yīng)進行研究。可以從以下幾個方面入手： 1、在幾何誤差的研究上，矢量環(huán)路分析法比較成熟，蛤需進一步提高結(jié)構(gòu)參數(shù)的有效測量及標定精度。 2、在靜剛度特性方面，目前在實際試驗中多采用預(yù)載以消除間隙的影響，但在動剛度特性方面，由于切削載荷動態(tài)變化，間隙成為一個隨機量，因此可用概率方法。 3、在動態(tài)特性，尤其是振動的影響方面，對過大量試驗獲得振動特性參數(shù)。 4、建立綜合誤差模型。在幾何誤差的基礎(chǔ)上，考慮剛度特性引起的變形量及zui終的偏差量，從理論上講，只需要將其折算為位置誤差或桿長誤差即可。但要將振動引起的偏差量綜合考慮進行，需要考察其有關(guān)機理，因為它是高頻變化量。
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