检索结果-南通市图书馆

作者：秦浩华中科技大学

学位级别：硕士

数控机床进给系统的高精度建模与仿真技术是提升机床运动控制性能的重要方法,当前进给系统建模通常需要研究人员利用Simulink等专业软件来进行,难以在车间中应用。为此,本文将建模与仿真过程的技术环节进行规范和约简,在数控系统中开发... 详细信息

数控机床进给系统的高精度建模与仿真技术是提升机床运动控制性能的重要方法,当前进给系统建模通常需要研究人员利用Simulink等专业软件来进行,难以在车间中应用。为此,本文将建模与仿真过程的技术环节进行规范和约简,在数控系统中开发一款智能化的建模与仿真软件(Cyberfeeding),降低建模的实现难度,直接在数控机床上实现基于其自身模型的仿真和补偿功能。针对当前常用的数控机床进给系统的建模工具过于专业化的问题,本文将建模时用于激励的G代码进行了标准化和参数化,使得操作者只需设置少量的参数就可启动建模流程;将建模所需的重复度评估、参数辨识、样本提取、模型训练环节进行封装,并约简仿真和补偿环节的人机交互操作,提高了模型建立、运动仿真和补偿值生成等过程的自动化程度。进给系统建模与仿真过程包含原始数据、样本数据、模型和补偿代码等多种数据类型,各类数据的相互关系较为复杂。对此,本文设计了Cyberfeeding的数据模型和数据结构,建立了各类数据之间的映射关系,并为各类数据设计了规范的存储结构,也为扩展更多形式的进给系统建模数据奠定了基础。为了增强程序的可重用性和可移植性,本文将各个功能用不同的类进行封装,降低了模块之间的耦合度,也降低了开发与维护的难度。利用缓存机制实现数据采集,减少内存消耗;采用多线程实现参数辨识、训练和仿真等,优化软件调度机制;将一部分神经网络模型部署在AI芯片中进行推理运算,提高仿真效率;利用融合模型对补偿值进行迭代优化,提高补偿代码的补偿效果。本文在最后对Cyberfeeding的设计方案进行开发与验证,利用华中9型二次开发平台证实该软件设计方案的可行性,并根据数控系统特点设计软件人机交互界面。测试和分析结果表明,Cyberfeeding能够按照预期评估进给系统的动态重复度并对进给系统进行建模,并利用模型进行仿真和生成补偿代码。

关键词：数控系统智能化应用进给系统软件开发

考虑结合面刚度的永磁直线电机进给系统振动研究

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考虑结合面刚度的永磁直线电机进给系统振动研究

作者：关名赫沈阳工业大学

学位级别：硕士

纳米级加工精度数控机床需要配套高标准的驱动和传动装置,主要采用直线电机进给形式。由永磁直线电机波动电磁激振力产生的振动,经进给系统的机械环节传递,对机床加工精度产生负面影响,是制约直驱进给系统性能的重要因素之一。为解决该... 详细信息

纳米级加工精度数控机床需要配套高标准的驱动和传动装置,主要采用直线电机进给形式。由永磁直线电机波动电磁激振力产生的振动,经进给系统的机械环节传递,对机床加工精度产生负面影响,是制约直驱进给系统性能的重要因素之一。为解决该问题,本文以永磁直线电机进给系统为研究对象,开展电机电磁力和振动特性分析、直线电机进给系统动力学建模、进给系统振动实验等相关研究。研究工作包括如下内容:(1)研究永磁直线电机电磁力和振动特性。分析永磁直线电机振动源组成。对电机电磁激振力进行解析建模和力波频域分解。采用数值方法,分析永磁直线电机振动的时域和空间分布。分析永磁直线电机的固有振动特性。确定产生永磁直线电机振动的电磁激振力主要贡献阶次和频率。(2)为完善永磁直线电机进给系统振动理论研究,建立永磁直线电机进给系统振动计算模型,主要包括动子工作台驱动移动部分与导轨底座固定部分,并以此为基础考虑机械环节振动传导因素。在此基础上,研究永磁直线电机进给系统的固有频率和谐响应特性。对比分析了以往单动子振动模型和本文整机进给系统模型的振动响应特性。研究工作台厚度下移动部分对进给系统固有频率的影响规律。(3)结合面是直线电机进给系统振动传递的关键环节。建立直线电机进给系统进行动力学模型。分析永磁直线电机进给系统振动的关键影响因素。推导考虑直线电机法向力的进给系统滚珠导轨滑块副刚度表达式。分析外载荷力对进给系统导轨滑块副刚度的影响。结合数值方法,研究考虑结合面阻尼的永磁直线电机进给系统振动特性。分析结合面阻尼刚度特性对进给系统振动的影响规律。搭建系统振动实验测试平台。对比分析理论和实验研究结果,从机理上对实验测试出现的振动峰值进行分析,找到主要振动峰值出现的原因,具体原因是在该频率下存在对应模态振型并由电磁激振力激振导致发生较大振动。

关键词：永磁直线电机进给系统振动结合面动力学建模

基于惯性力的数控车床进给系统加速试验方案优化设计方法

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基于惯性力的数控车床进给系统加速试验方案优化设计方法

作者：赵岩吉林大学

学位级别：硕士

数控机床作为制造业的核心制造装备,一直是行业关注的核心产品。中国作为全球最大机床消费市场,国产高端机床的可靠性还有待提高。进给系统作为数控机床的核心,其可靠性直接影响了加工产品的质量,开展进给系统可靠性试验是提高整机可靠... 详细信息

数控机床作为制造业的核心制造装备,一直是行业关注的核心产品。中国作为全球最大机床消费市场,国产高端机床的可靠性还有待提高。进给系统作为数控机床的核心,其可靠性直接影响了加工产品的质量,开展进给系统可靠性试验是提高整机可靠性的必经之路。加速试验不仅节约成本,而且能够快速发现进给系统的退化或故障信息,得到众多行业的关注。为了能够合理安排试验内资源,有序规划试验进程,使得进给系统加速退化试验结果能够准确有效,开展进给系统加速退化试验优化设计成为了必要工作。本文以数控车床进给系统作为研究对象,重点研究惯性力对进给系统的影响。在分析进给系统的结构和退化机理的基础上,以惯性力作为切入点,提出数控车床进给系统加速退化试验优化设计方法及模拟评价方法,最终验证方法的有效性。本文主要研究内容如下:(1)考虑数控车床进给系统非线性退化特征及惯性力,建立加速退化模型,并搭建试验台。根据对数控车床进给系统结构及原理的分析,研究其精度退化的因素及退化机理,依据性能特征选定重复定位精度为退化指标,以惯性力为研究重点,确定加速应力,根据国标及进给系统特征选定退化阈值,建立以非线性维纳过程及逆幂律为基础的进给系统加速退化模型,并搭建进给系统加速退化试验台架。(2)建立进给系统加速退化试验优化模型,开展摸底试验,并对传统方案进行评价。根据优化设计流程及基本假设,细化说明试验过程与重点环节,确定加速退化模型参数估计方法,构建参数估计公式,确定优化准则,筛选应力组合、样本量、检测间隔、检测次数作为优化参数,以成本为约束,建立数控车床进给系统加速退化试验优化设计模型。以进给系统加速退化试验台架为基础,开展数控车床进给系统摸底试验,基于摸底试验数据,求算模型参数,进而对传统试验方案进行评价。(3)改进差分进化算法,并求解试验优化模型,评价优化结果,并对优化结果开展敏感性分析。分析差分进化算法的原理及优势,以进给系统加速退化模型为基础,改进差分进化算法的操作方法,筛选差分进化算法及模型的参数,建立基于差分进化算法的数控车床进给系统加速退化试验优化设计模型,并使用MATLAB软件进行求解,通过对结果的分析,得出最优试验方案,最后通过敏感性分析验证试验方案的高鲁棒性。(4)基于蒙特卡洛仿真,对试验方案开展评价。考虑试验条件及经济情况,提出基于蒙特卡洛仿真的数控车床进给系统加速退化试验方案模拟评价方法,选取正常工作应力下数控车床进给系统平均故障前时间估计值方差的均值与标准差作为评价指标,对传统实验方案与最优试验方案进行评价,证明本文方法的有效性。

关键词：进给系统加速退化试验优化设计差分进化算法蒙特卡洛

高速钻铣加工中心丝杆进给系统热误差分析与实验研究

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高速钻铣加工中心丝杆进给系统热误差分析与实验研究

作者：刘政五邑大学

学位级别：硕士

机床工业作为装备制造业的重要组成产业,其中高端钻铣加工中心产品能充分展现国家的综合实力。随着高精、高速加工技术的大力发展,钻铣加工中心热误差作为影响机床加工精度的主要误差已经越来越受到重视。机床的热误差主要是由进给轴系... 详细信息

机床工业作为装备制造业的重要组成产业,其中高端钻铣加工中心产品能充分展现国家的综合实力。随着高精、高速加工技术的大力发展,钻铣加工中心热误差作为影响机床加工精度的主要误差已经越来越受到重视。机床的热误差主要是由进给轴系统和结构铸件的热变形共同引起的,其中丝杆的热变形是由运动引起的,而铸件的热变形是由热传递导致的。本文通过分析钻铣加工中心热误差产生的主要原因,将钻铣加工中心Z轴进给系统作为研究对象,根据能量守恒定理,建立了基于内部数据的机床热误差模型,该模型将环境温度作为了机床热误差的影响因素,并通过实验验证了该模型能减少热误差对加工精度的影响。基于内部数据的热误差模型主要适用于环境温度变化较为明显的场所,具有一定的局限性,为了使构建的热误差模型具有普遍适应性,通过对进给系统的温度场、变形场、生热和散热量进行分析,将结构铸件热变形纳入到进给系统热误差的影响因素中,对进给系统进行了热-固耦合仿真分析,最终构建了Z轴进给系统的热误差模型,研究内容如下:(1)结构铸件热变形对进给系统热误差模型的影响。Z轴丝杆在高速旋转时,丝杆首尾两端分别与轴承摩擦产生大量的热量,部分热量传递到结构铸件上,使其发生热变形,最终使机床产生热误差。通过模拟丝杆的实际安装方式来研究进给系统的温度场和变形场,并计算热量的产生和消散来确立进给系统的有限元边界参数。(2)将结构铸件热变形纳入到机床热误差的影响因素中去,并由此构建热误差模型。对结构铸件热变形和丝杆安装位置的分析得到了铸件热变形对机床的定位精度有着重要的影响。通过将Z轴进给系统与结构铸件进行热-固耦合仿真,并根据Z轴丝杆热延伸的仿真结果构建了基于丝杆热变形的误差模型。(3)进给系统热误差模型检验。使用温度传感器和激光干涉仪分别测量进给系统的温度和定位精度,最终将仿真数据与实验测得的结果进行对比,表明了热误差模型的准确性较好。本文中有图54幅,表15个,参考文献52篇。

关键词：加工精度热误差进给系统结构铸件热-固耦合仿真

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数控机床进给系统机电耦合建模及性能分析

数控机床进给系统机电耦合建模及性能分析

作者：陈哲钥天津工业大学

学位级别：硕士

进给系统作为数控机床的重要组成部分,是一个复杂的机电耦合系统,其性能直接决定了数控机床的整机性能与精度。本文以滚珠丝杠进给系统为研究对象,采用理论计算、有限元分析和机电耦合仿真等方法,开展了动力学建模与求解、固有频率影响... 详细信息

进给系统作为数控机床的重要组成部分,是一个复杂的机电耦合系统,其性能直接决定了数控机床的整机性能与精度。本文以滚珠丝杠进给系统为研究对象,采用理论计算、有限元分析和机电耦合仿真等方法,开展了动力学建模与求解、固有频率影响因素分析、机电耦合建模、性能分析与摩擦补偿、虚拟样机仿真验证等研究工作。首先,根据进给系统工作原理,运用混合建模法提出了一种考虑滚珠丝杠受力变化的机械传动系统四自由度模型,应用拉格朗日能量法推导了系统的动力学方程;基于吉村允孝法、Hertz接触理论分析计算了模型中结合部刚度,求解了进给系统轴向一阶固有频率,计算结果与有限元分析结果基本一致,验证了动力学模型的合理性;分析了移动部件质量、工作台位置、部件刚度等因素对进给系统固有频率的影响规律。其次,根据机械传动系统与伺服电机驱动系统间的输入输出关系,将机械传动系统四自由度动力学模型与永磁同步电机数学模型耦合,变换成传递函数形式,搭建了全闭环数控机床进给系统机电耦合模型;拟定进给系统性能评价指标,开展了机械参数与伺服参数对进给系统位移跟随性能的研究;为探究进给系统中的非线性摩擦力的影响,建立了Lu Gre摩擦模型,分析了不同驱动速度与静动摩擦力比值下进给系统的输出响应,并采用PID+摩擦前馈控制的方法补偿了位移“平顶”与速度“死区”。最后,基于ADAMS和MATLAB/Simulink联合仿真技术,搭建了永磁同步电机空间矢量脉宽控制下的进给系统虚拟样机联合仿真模型;采用周期性正弦指令与S型速度指令进行位移速度响应的仿真分析,验证了全闭环数控机床进给系统机电耦合模型的准确性。本研究为数控机床进给系统机电耦合建模与性能分析提供了参考。

关键词：数控机床进给系统动力学建模性能分析机电耦合

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加工中心进给系统健康状态评估

加工中心进给系统健康状态评估

作者：朱继微吉林大学

学位级别：硕士

进给系统作为数控机床的子系统,其可靠性能够直接影响被加工件精度,其重要程度不言而喻。当进给系统发生故障时,需要进行停机检修,这在降低工作效率的同时,也会导致维护成本增加。通过对进给系统退化过程进行监测及健康状态评估,能够合... 详细信息

进给系统作为数控机床的子系统,其可靠性能够直接影响被加工件精度,其重要程度不言而喻。当进给系统发生故障时,需要进行停机检修,这在降低工作效率的同时,也会导致维护成本增加。通过对进给系统退化过程进行监测及健康状态评估,能够合理制定预防维修策略,延长进给系统及整机的使用寿命。本文以进给系统为研究对象,在综合分析健康状态评估等相关技术的国内外研究现状的基础上,完成进给系统状态监测方案设计、健康状态评估及系统设计。（1）进给系统关键件及监测量的选取。从数控机床进给系统结构及工作原理着手,针对当前机电设备关键件的选取方式不能完整表达设备运行状态的缺陷,通过进给系统逆向FTF分析,完成进给系统关键件及监测量的选取,选择伺服系统、丝杠及轴承作为关键件,选择电流信号、振动信号作为监测量。（2）进给系统监测信息采集及信号处理。通过基于外置与内置传感器两种方法进行进给系统运行状态的信息采集,并对传感器的种类、测点的选择以及数据传输至PC端的方式进行选择,最终对加工参数及工况等进行设计,从而输出进给系统状态监测方案并进行信号采集。通过EEMD结合小波阈值的方法完成对原始信号预处理得到重构信号,计算其时域、频域上的特征值并用PCA算法进行筛选。（3）进给系统健康状态评估及系统设计。以PCA筛选的特征值为评价指标,以进给系统关键件为评价对象,建立进给系统的二次健康状态评估指标,利用距离组合赋权和灰色模糊法进行关键部件及进给系统的健康状态的评估,获取各关键部件及进给系统的健康状态。基于数控机床健康评估的实时性需求,进行健康状态评估系统设计。以B/S结构作为健康状态评估系统的整体架构,软件平台开发中的前端选择node作为环境配置进开发,后端设计使用spring boot框架,使系统具备基本管理、检测与警报及健康状态评估功能。本文提出的进给系统健康评估方法及系统设计,能够有效对进给系统的退化程度进行监测和健康状态的实时显示,解决只能依赖历史数据进行故障预警的情况,具有广泛的应用价值。

关键词：进给系统信号采集特征值筛选健康状态评估系统设计

数控加工中心直线进给系统热误差分析及建模研究

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数控加工中心直线进给系统热误差分析及建模研究

作者：李帅沈阳工业大学

学位级别：硕士

数控机床作为现代制造加工的主体,其加工精度和加工效率为人们所关注的重点。数控机床加工精度和加工效率的主要影响因素是机床误差,而在机床误差中,热误差所占的比重最大,尤其在某些超精密加工中,甚至达到了70%左右。进给系统是机床的... 详细信息

数控机床作为现代制造加工的主体,其加工精度和加工效率为人们所关注的重点。数控机床加工精度和加工效率的主要影响因素是机床误差,而在机床误差中,热误差所占的比重最大,尤其在某些超精密加工中,甚至达到了70%左右。进给系统是机床的关键组成环节,其热特性直接关系着数控机床的加工精度,因此对数控机床进给系统进行热特性分析,建立热误差模型以降低热误差对加工精度的影响具有重要意义。本文主要对数控机床进给系统进行热特性基础理论分析,建立滚珠丝杠进给系统的有限元模型,对温度场、变形场进行有限元分析,探索其变化规律,搭建数控机床的直线进给系统的实验平台并进行热误差实验,通过热误差实验测得的实验数据建立热误差模型,并验证所建立模型的预测精度,最后利用热误差模型对热误差实施补偿并通过实际加工实验验证其补偿的效果,为减小热误差进而提高机床的加工精度提供有利的依据。本文主要内容包括:(1)基于热特性基础理论,明确数控机床中热误差产生的主要原因,分析热传导、热对流和热辐射三种机床内热量的传递方式,对温度场和变形场等有限元基础理论进行阐述,确定温度场和变形场的主要影响因素。(2)进行数控机床进给系统的热力学仿真。首先建立滚珠丝杠进给系统的有限元模型,分析进给系统内主要热源,基于能量传递的基础理论,确定机床内主要热源的发热量及热边界条件。其次通过有限元仿真得到稳态温度场和瞬态温度场仿真结果,分析温度变化趋势,并利用热-结构耦合分析得出变形场情况。最后在有限元模型的基础上进一步探究进给速度和环境温度对进给系统的影响,为后文热特性实验奠定理论基础。(3)搭建滚珠丝杠进给系统的热误差实验平台,进行温度、定位误差测量实验,分析不同位置处温度、温升、定位误差及热误差随时间的变化规律。实验所得的实验数据可为后续的热误差模型建立提供数据支持。为探究进给速度对温度与热变形的影响,在相同工况不同进给速度条件下进行实验,得出进给系统内温度及热变形随进给速度的变化趋势。(4)为准确预测进给系统的热误差,本文提出基于混沌映射改进松鼠算法的BP神经网络方法(Tent-SSA-BP),训练数据来源于进给系统的热误差实验结果。利用实验数据验证提出方法的预测精度。最后,对进给系统采用本文提出的Tent-SSA-BP热误差模型进行热误差补偿实验,采用实际加工的方法对工件进行钻孔加工,对比补偿前后孔的定位精度,再次验证模型的精确性和补偿方法的可行性。

关键词：数控机床进给系统神经网络热力学仿真热误差模型

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面向热误差预测的进给系统数字孪生体

面向热误差预测的进给系统数字孪生体

作者：蔡祎南昌大学

学位级别：硕士

数控机床的性能很大程度上是由其加工精度衡量,误差是影响加工精度的主要因素,通常将机床的误差分为几何误差、热误差以及力引起的误差三类。随着制造水平的提高,机床几何精度不断提升,热误差的影响愈发凸显。进给系统作为机床的主要运... 详细信息

数控机床的性能很大程度上是由其加工精度衡量,误差是影响加工精度的主要因素,通常将机床的误差分为几何误差、热误差以及力引起的误差三类。随着制造水平的提高,机床几何精度不断提升,热误差的影响愈发凸显。进给系统作为机床的主要运动部件和产热部件,是热误差的直接体现,其相关研究一直是数控加工的重点和难点。机床工作过程中边界条件动态变化导致进给系统热误差实时演进,而传统方法难以准确反映实时演进的物理现实。数字孪生虚实交互、多维尺度融合建模的理念为此提供了解决思路。本文基于数字孪生模型与方法,对进给系统热误差预测进行研究,主要研究工作如下:提出了进给系统数字孪生体模型。基于数字孪生五维模型结构,结合进给系统热误差预测原理,构建了由物理进给系统、虚拟进给系统、热误差预测服务、进给系统孪生数据和连接系统组成的进给系统数字孪生体五维模型架构。研究了面向热误差预测的进给系统数字孪生体模型构建方法与运行机制。构建了机床内-外置多传感器融合的物理进给系统,几何模型、物理模型、行为模型和规则模型多维度融合的虚拟进给系统,数据可视化的热误差预测服务平台,模型数据高效管理的进给系统孪生数据库,实现模型间数据稳定通信的连接系统。在此基础上深入研究了模型的整体运行机制。实验验证了所构建的进给系统数字孪生体模型在热误差预测应用中的准确性和适用性。以DSX400型数控铣床为对象,进行了多种铣削工况下的进给系统数字孪生体原型验证实验。实验结果表明,所提模型实现了随物理现实同步演进,能够更准确地预测进给系统热误差,为数控系统热误差补偿提供了有力支撑,使智能制造成为可能。

关键词：数控机床进给系统数字孪生热误差

基于量化状态的双驱机床进给系统动力学求解方法研究

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基于量化状态的双驱机床进给系统动力学求解方法研究

作者：刘杰杭州电子科技大学

学位级别：硕士

进给系统是高端数控机床的核心组成部分,决定着机床的加工速率和精度。动力学建模是进行机床进给系统动态特性分析的基础,现有研究主要以丝杠为重点进行建模,模型精度较低,可分析因素有限。但要扩展分析研究的范围,提高模型精度,需要考... 详细信息

进给系统是高端数控机床的核心组成部分,决定着机床的加工速率和精度。动力学建模是进行机床进给系统动态特性分析的基础,现有研究主要以丝杠为重点进行建模,模型精度较低,可分析因素有限。但要扩展分析研究的范围,提高模型精度,需要考虑的自由度和非线性因素会随之增加,对分析方法的要求也会相应提高。传统分析方法面对非线性、强刚性的动力学模型,求解误差大且效率较低,量化状态系统(QSS)是一种基于事件离散的数值积分方法,对非线性系统的仿真求解比传统算法更具优势。本文以双驱机床进给系统为研究对象,针对进给系统动力学建模和分析方法等方面存在的不足展开研究,为后续进行动态分析和提高系统动态响应奠定基础。本文主要研究内容如下:(1)针对量化状态系统(QSS)求解复杂刚性问题时出现的假性振荡现象进行分析,提出一种隐式修正优化算法(Implicit modified optimization algorithm,IMOA based-on QSS),在处理强刚性数值振荡时,同时考虑自身变量和耦合变量干扰的情况,并进行相应修正,以提高仿真的精度与效率。用一些经典算例验证其可行性,与传统方法和量化系统算法群的仿真结果对比,IMOA算法的求解性能得到了有效提高。(2)建立八自由度双驱机床进给系统动力学模型,采用拉格朗日法搭建等效刚度模型和广义动力学模型,在动力学模型中考虑导轨滑块结合部的侧向、法向阻尼和丝杠螺母结合部的轴向阻尼以及双丝杠的摩擦等因素,为后续分析工作台与系统结合部间不同运动方向的非线性因素对进给系统动态特性的影响打下基础。(3)基于搭建好的双驱进给系统动力学模型,分析求解时遇到的存在强耦合性干扰的强刚性问题,将动力学模型转化为求解所需的常微分方程形式,用传统数值积分方法、QSS算法群和IMOA算法对所建模型进行仿真,经过结果的对比分析,验证了IMOA算法应用于复杂动力学模型的求解性能。相比于传统数值积分求解器以及现有的量化状态系统算法群,IMOA算法具有显著的求解优势,有助于降低动态特性研究中因分析方法产生的误差。最后,利用IMOA算法求解的结果分析导轨滑块结合部的侧向、法向阻尼和丝杠螺母结合部的轴向阻尼以及丝杠的摩擦因素对进给系统系振动特性的影响,为改善进给系统的动态响应特性提供一种了分析方法和思路。

关键词：量化状态进给系统动态特性动力学模型双驱机床

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精密加工中心进给系统复合误差建模研究

精密加工中心进给系统复合误差建模研究

作者：赵南皓天津工业大学

学位级别：硕士

当前,我国制造业正处于高速发展阶段,各行业对工件的加工质量要求不断攀升。精密加工作为制造业的重要趋势之一,提高精密机床的加工精度是提高国家制造业竞争力的重要途径。因此,为减小机床误差对加工精度的影响,以某卧式精密加工中心的... 详细信息

当前,我国制造业正处于高速发展阶段,各行业对工件的加工质量要求不断攀升。精密加工作为制造业的重要趋势之一,提高精密机床的加工精度是提高国家制造业竞争力的重要途径。因此,为减小机床误差对加工精度的影响,以某卧式精密加工中心的Z轴进给系统为研究对象,针对几何误差与热误差两类主要误差进行研究,建立几何误差与热误差的复合误差模型。本文主要研究内容如下:（1）从误差产生机理的角度分析几何误差与热误差对工作台定位精度的综合影响。考虑丝杠与导轨的表面形貌以及各项误差源,对各项误差影响因素进行追溯,得到公差和其他各项误差源对几何误差的映射关系,基于傅里叶正弦级数分别建立了几何定位误差模型与几何直线度误差模型。（2）对两端固定式进给系统进行了热特性分析,根据两端固定式丝杠的热变形特点,推导了丝杠的热挠曲变形模型,建立了以丝杠表面温度与位置为输入量,热定位误差为输出量的函数模型。通过对进给系统进行仿真分析,提取了丝杠表面瞬态温度,求解了不同时刻下的热定位误差。同时,对导轨热变形进行分析,通过做导轨的热变形基准线,得到热误差增量并建立了进给系统热直线度误差模型。（3）为验证上述模型的正确性,搭建了精密加工中心误差测量实验平台,提取了Z轴进给系统各关键点位置温度,并对不同工况与不同时刻下的误差进行测量。将仿真模型中各关键点温度与实验温度进行对比分析,利用实验误差测量值对复合误差模型的预测精度进行验证,结果表明仿真温度趋势和复合误差模型的预测趋势都与实验测量值较为吻合。（4）采用实验法,基于切比雪夫多项式与多元线性回归建立一种针对固定式丝杠进给系统的复合定位误差模型作为对照,与理论模型进行R对比分析,得出两模型都具有较高的预测精度。

关键词：进给系统滚珠丝杠热误差几何误差误差建模