龙门式多轴联动加工系统结构设计与实验研究

摘要

本文主要研究内容是设计一台集加工、检测于一体的小型龙门式多轴联动加工系统，以实现小型或微小型零件的铣、钻甚至磨削加工，同时为了提高工件的加工精度，减小工件拆卸、安装等带来的误差，在机床上实现了在机原位检测功能，以缩短工件总加工时间，减少废品率。
　　在设计过程中，针对龙门式结构和小型机床的高速、高刚度、高精度的特点，采用电主轴和直线电机来保证设计要求，完成了机床总体设计和零部件的设计。为了满足小型机床的动态性能要求，提高机床总体的静、动态性能，对关键零部件进行了有限元分析，对横梁进行了参数优化。机床除了从结构上提高精度外，也采取了误差补偿的措施，通过对机床进行几何误差建模，得到几何误差模型，以便进行补偿，进一步提高精度。由于常规切削和微细切削的机理不同，文章最后阐述了微细切削力的影响因素，并进行了实验研究。