摘要
数控机床的加工精度是衡量机床工作性能的重要指标，对数控机床的精度问题进行研究是现代制造技术研究的基础工作之一。南京工业大学机电一体化研究所自主研发的SKXC2000数控铣齿机床，具有高速、强力、高效切削的特点。本课题运用多体系统运动学为核心的误差分析理论体系，对该机床精度问题进行了系统、全面的分析，主要研究工作如下: 1.基于多体系统理论，以SKXC2000数控铣齿机床为研究对象，建立了机床整机空间几何误差模型。该误差模型包含了机床运动部件在空间的各向误差元素，为误差补偿提供了理论依据。 2.利用激光干涉仪进行了机床导轨定位精度、直线度以及机床转台定位精度的测量试验，对各误差的测量原理和系统布局进行了详细探讨，获得了各项误差测量数据，为后续误差模型的求解计算奠定了基础;通过对各部件定位精度进行补偿，可直接提高机床的加工精度。 3.利用有限元软件Deform-3D建立了铣齿加工的有限元模型，并对该模型进行了仿真计算。通过铣削试验测得了相同加工条件下的铣削力值，与仿真结果相差较小，平均误差约为10.3％，证明了所建有限元模型的正确性，也表明了采用此模型进行的温度、刀盘变形量、刀片磨损量的模拟结果是可信的。 4.基于多体系统理论，建立了包含SKXC2000数控铣齿机床几何误差和切削力致刀具误差的机床全误差模型，并对机床全误差模型进行了求解计算;设计了误差补偿系统，为提高该机床的加工精度奠定了基础。 本课题的研究结果为数控高速铣齿机床加工精度的提高提供了理论依据，对该机床的精度设计起到良好的辅助作用，提升了数控高速铣齿机床的实用价值。
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