[发明专利]考虑全误差信息因素的蜗轮母机精度主动设计分配方法

说明书

本发明公开了一种考虑全误差信息因素的蜗轮母机精度主动设计分配方法，包括如下步骤：1)确定蜗轮母机运动误差项和装配误差项，建立蜗轮母机的综合误差模型；2)以最小化制造成本为优化目标，考虑X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴、M轴分别在xyz方向上的位置误差与姿态误差等蜗轮母机全误差信息因素，分别建立蜗轮母机的直线副成本函数、旋转副成本函数和装配成本函数，得到蜗轮母机的综合成本函数；3)以蜗轮母机的精度可靠性为约束条件，建立精度分配优化模型；4)对精度分配优化模型进行优化求解，得到蜗轮母机的每一项运动误差项和装配误差项的分配精度。本发明的蜗轮母机精度主动设计分配方法，通过建立蜗轮母机精度分配优化模型，以获得更加经济合理的主动设计精度分配方案。

技术领域

本发明涉及机械设备精度设计技术领域，具体的为一种考虑全误差信息因素的蜗轮母机精度主动设计分配方法。

背景技术

精度分配是机床设计的重要一环，目前研究多以总体精度完全满足设计要求为优化约束条件，这一条件过于严苛，所得到的优化结果并不是最经济合理的。蜗轮母机机床部件尺寸大、结构复杂，部件加工、装配成本高，精度分配方案的优劣对机床制造成本的影响大。因此，需要研究建立蜗轮母机精度分配优化模型，以获得更加经济合理的主动设计精度分配方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑全误差信息因素的蜗轮母机精度主动设计分配方法，通过建立蜗轮母机精度分配优化模型，以获得更加经济合理的主动设计精度分配方案。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种考虑全误差信息因素的蜗轮母机精度主动设计分配方法，包括如下步骤：

1)根据蜗轮母机联动轴联动关系，确定蜗轮母机包括运动误差项和装配误差项的全误差信息因素，建立蜗轮母机的综合误差模型；

2)以蜗轮母机最小化制造成本为优化目标，考虑蜗轮母机全误差信息因素，包括X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴、M轴分别在xyz方向上的位置误差与姿态误差。基于上述成本函数，分别建立蜗轮母机的直线副成本函数、旋转副成本函数和装配成本函数，得到蜗轮母机的综合成本函数；

3)以蜗轮母机的精度可靠性为约束条件，基于蜗轮母机的综合成本函数，建立精度分配优化模型；

4)对蜗轮母机的精度分配优化模型进行优化求解，得到蜗轮母机的每一项运动误差项和装配误差项的分配精度。

进一步，所述步骤1)中，蜗轮母机的运动误差项包括：

X轴分别在xyz方向上的位置误差：_Xδ_x，_Xδ_y，_Xδ_z；X轴分别在xyz方向上的姿态误差：_Xε_x，_Xε_y，_Xε_z；

Y轴分别在xyz方向上的位置误差：_Yδ_x，_Yδ_y，_Yδ_z；Y轴分别在xyz方向上的姿态误差：_Yε_x，_Yε_y，_Yε_z；

Z轴分别在xyz方向上的位置误差：_Zδ_x，_Zδ_y，_Zδ_z；Z轴分别在xyz方向上的姿态误差：_Zε_x，_Zε_y，_Zε_z；