复合数控机床精密加工轨迹控制的理论与实验研究

复合数控机床由于工艺集中而显著地提高了生产效率和加工精度。但其结构复杂，误差影响因素多，目前对其加工精度控制的研究尚处于空白阶段。本课题重点研究如何运用多学科优化理论的分析方法，对复合数控机床加工过程中的几何误差、伺服驱动误差、热变形以及受力变形等误差因素进行分析与综合，以达到精密加工控制的目的。为此，本研究必须解决三个核心问题：首先是如何对复合数控机床进行系统分割和子系统的组织关联，各子系统采用什么样的计算模型以及如何对各子系统的计算结果进行分析与综合，如何建立全局最优精密数控加工指令值的搜寻算法；其次，复合数控机床结构复杂，对其几何误差子系统而言，能否利用多体系统运动学理论，准确、快速的建立其空间几何误差模型；再次，对热变形误差子系统而言，本研究将以复合数控机床的输入能、耗散能为基础，探索出新的机床热变形相关关系预报模型。本研究对复合数控机床的创新设计以及精度控制均具有重要意义