11月13日,第七届“上银优秀机械博士论文奖”颁奖典礼举行,必赢线路检测中心博士生项四通摘得佳作奖。项四通的博士学位论文题为《五轴数控机床空间误差测量、建模与补偿技术研究》,由杨建国、Yusuf Altintas及杜正春指导。
今年2月“上银优秀机械博士论文奖”申报工作启动后,经学院对申报材料层层把关、严格筛选,推荐王洪泽、项四通、李虎林、陈卫星、周国伟5位学生参评。最终,项四通同学获得此荣誉。
“上银优秀机械博士论文奖”由台湾上银科技股份有限公司和中国机械工程学会共同设立,奖励中国(大陆、台湾和港澳地区)各大学机械工程及其自动化领域、特别是精密机械领域的博士学位获得者及其博士生导师。该奖每年评选一次,本次评选共有来自两岸四地高校推荐的98篇博士论文通过初审,32篇论文通过复审函评,评选出获奖博士论文17篇。其中金奖空缺,银奖1篇,铜奖2篇,优秀奖5篇和佳作奖9篇。“上银优秀机械博士论文奖”旨在提升中国制造技术的水平,加强高层次创新人才的培养工作,提高中国机械工程及其自动化领域博士生教育的质量,促进机械工业技术提升与创新。
附:获评学生 “上银优秀机械博士论文奖”概况
学生姓名: 项四通
指导教师: 杨建国、Yusuf Altintas和杜正春教授
论文题目: 五轴数控机床空间误差测量、建模与补偿技术研究
论文简介:
论文以五轴机床误差测量-建模-补偿一体化为主线,提出了旋转轴误差的辨识新方法,建立了适用于多种结构五轴机床的空间误差统一模型,给出了基于螺旋理论的空间误差补偿方法。研究成果优化了五轴机床误差辨识过程,改善了模型通用性,对于提升数控机床尤其是国产数控机床加工精度具有重要意义。具体研究内容与贡献包括:
(1) 提出了基于球杆仪的旋转轴误差高效高精度低成本测量方法。针对现有辨识方法中忽略装配误差和运动误差之间耦合关系的缺点,通过球杆仪切向、径向和轴向的测量模式,给出了同时辨识8项装配误差和12项运动误差的解析解。
(2) 建立了适用于多种结构五轴机床的空间误差统一模型。传统建模方法通用性差,通过设计奇异函数作用于运动链,只需输入机床平动轴和旋转轴的类型序号 (0,1,2,3),即可得到最终的空间误差模型,并可适用于12种类型的五轴机床。
(3) 给出了五轴机床空间误差的解析解补偿方法。基于螺旋理论逆运动学计算出五个运动轴补偿量的解析解。相比于传统的雅克比矩阵的求取补偿量近似解的方法,螺旋理论不仅简化了坐标系,而且提高了补偿精度。
(4) 开发了基于虚拟CNC的五轴机床空间误差补偿软件。可预测机床刀具路径在不同位置处的空间误差,并精确计算各轴的补偿量。该软件适用于任意结构五轴机床,并有效地对其空间误差进行预测和补偿。