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装配是数控机床制造的重要环节,不仅花费时间长,花费成本高,而且对机床的最终性能影响巨大,因此数控机床的装配精度是衡量其加工性能的重要指标。论文采用多体系统理论,对精密卧式加工中心的装配几何精度进行了详细的分析与优化。论文重点在精密卧式加工中心的装配精度建模、装配可靠性分析、装配工艺调整与控制、装配工艺数据库管理及应用系统的实现等领域开展了深入的研究,提高了装配设计与操作的层次,使设计者可以快速、直观、准确地进行装配设计与操作,具有重要的理论意义和工程应用价值。研究内容包括以下几点: 首先,根据多体系统理论的基本研究方法,将四轴精密卧式加工中心抽象为多体系统的拓扑结构,并采用低序体阵列描述拓扑结构中各体之间的关联性。在多体系统中建立了广义坐标系,用齐次特征矩阵来描述广义坐标系中各子坐标系之间的耦合关系及坐标变换关系,推导出理想情况下和有误差情况下的多体系统中任意两相邻体之间各种运动的特征矩阵,并根据多体系统在理想条件下和实际条件下的运动学方程,建立了四轴精密卧式加工中心的装配空间几何误差模型的一般形式,参考精密加工中心的几何精度检验标准GB/T20957.1-2007的数据,对精密卧式加工中心μ2000/630H的装配几何精度进行了验证。 然后,考虑到精密卧式加工中心的实际装配过程,介绍了其装配可靠性的定义,结合装配复杂度和重要度,建立关键装配工步的提取模型,利用装配复杂度对装配过程可靠性进行评价,使装配过程的有效性得到了评估。基于装配可靠性对精密卧式加工中心工作转台装配过程中的常见故障进行了总结,结合装配可靠性控制措施的制定原则,制定关键装配工步的可靠性控制措施,验证了方法的有效性。 最后,论文以精密卧式加工中心μ2000/630H为例,分析了装配模型的结构与组成,针对企业实际需要设计了工艺文件模板,开发了精密卧式加工中心装配工艺数据库管理及应用系统,通过交互的方式实现了系统的信息化、集成化,提高了数据查询效率和工作效率,增强了装配工艺过程管理的规范性,并为研究装配可靠性进而调整与控制装配工艺奠定了基础。