用圆弧极板型差动式电容传感器测量主轴回转精度时的误差分析

定量地分析了圆弧极板型差动电容式传感器在测量主轴回转误差运动时的原理误差。指出不能忽略主轴截面形状误差的１、５、７阶谐波的影响，其余均可剔除或忽略。     

基于单光束干涉仪的机床主轴热误差实时测量

主轴热误差是数控机床的主要热误差源,本提出了一种使用三路单光束干涉仪（SBI3）进行机床主轴热误码差的非接触式实时测量方法。可以快速准确地测量主轴热误差。实验结果表明,所测立式加工中心主轴热误差沿Z轴方向最大,约为50μm,测量误差约为1.0μm。     

数控机床误差测量方法研究

分析了数控机床误差源,在此基础上对数控机床几何误差和主轴热变形误差的测量方法进行研究。该误差测量方法在机床工业研究中具有广泛的应用范围和通用性,对进一步提高数控机床的加工精度具有重要的研究意义。     

双传感器振强测量及误差分析

简述了双传感器振强测量的原理，重点对该测量方法的有限差分误差、相位误差以及近场误差进行了理论分析和讨论，同时给出了该测量方法的使用条件和近场误差的补偿方法。利用声强测量设备对一模拟无限大板结构进行了实验和分析，获得了满意的测量结果。     

基于多电容传感大型主轴圆度的精密测量

为解决大型轴类零件圆度形状的高精度在线测量问题,研究了一种基于多电容传感、非接触式圆度形状测量系统,可现场测量直径达800 mm的精密主轴。介绍了大直径精密回转工作台的主轴圆度形状测量方法,分析了多测头三点法的误差分离技术,详细阐述了精密电容传感器的测量原理和系统的结构及数据评价方法。与高精度的圆度形状测量仪比较的实验结果表明,该测量系统的示值误差优于0.1 μm,重复性优于0.05 μm,能够满足现场测量要求。     

弯管传感器弯径比的测量方法

本介绍了国家定型产品ＺＬＲＪ型智能弯管流量计弯管传感器弯径比的测量方法，说明了这种测量方法的科学性，并通过误差分析给出了应用这种方法的原则和注意事项。     

基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统

介绍了一套基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统，该系统由高精度标准球、电涡流传感器、微机和数据处理软件组成。软件系统基于LabVIEW虚拟仪器技术开发，硬件部分采用了由电感涡流传感器等组成的单向测量系统，对实验数据进行误差分离和处理评定。采用数字滤波方法消除一次偏心分量，在此基础上对数据处理和误差评定进行了探讨，该系统用于车床主轴回转精度的实际测量，取得了良好效果。     

用光栅测长机测量拉绳位移传感器示值误差的方法探讨

本文探讨了将光栅测长机作为标准器，为拉绳位移传感器提供位移输入，直接读取拉绳位移传感器长度尺寸输出量，测量示值误差的具体方法，并对该测量方法进行了不确定度评定，验证了可行性。     

机加工弯管传感器弯径比的测量方法分析

文章介绍了针对高精度机加工弯管传感器的弯径比的测量方法,对其进行了误差分析,进一步说明了其测量方法的科学性和实用性。     

高精密机床主轴回转误差在线测试系统

为实现对高精度机床主轴回转误差的在线实时测量,根据机床机械结构特点,采用标准球及外基准测量方法间接对机床主轴径向位移进行测量,并利用三点法误差分离算法将主轴圆度误差与回转误差分离,得到纯回转误差。依据所提出的测试方法,基于PXI总线数据采集技术建立测试系统硬件部分,并利用PXI外部时钟同步采集卡实现主轴径向位移信息的等角度同步采样;在LabVIEW开发环境下,开发在线测试软件,对回转误差进行在线分离。利用该系统对某机床进行在线测试,测试结果表明,测试系统可以在线将机床主轴纯回转误差从径向位移信息中分离出来,并达到较高的测试准确度。     

超精密磨削大型光学非球面元件的研究

介绍了加工大型光学非球面的超精密数控磨削系统，给出了用来生成NC加工软件的加工非球面时砂轮的中心位置的求解模型，在此基础上讨论并给出了由砂轮安装产生的砂轮与工件主轴的偏心误差形成的加工工件面形误差的计算模型，并提出有效的工具路径补偿方法。通过计算机模拟验证了这种补偿方法的可靠性。     

A New Approach of Tool Wear Monitoring and Compensation in RµEDM Process

This paper presents a new approach of tool wear compensation based on “volume removal per discharge” (VRD) in “reverse-micro-electrical-discharge machining.” In this process, a plate with predrilled microhole is used as a tool, the erosion of which limits the fabrication of desired height of microrod(s). Therefore, in order to achieve the dimensional accuracy of this microrod(s), such tool plate wear needs to be compensated. Since this approach is based on the real-time estimation of volume removal from workpiece, which is obtained by multiplying the number of “contributing” pulses with VRD, an accurate estimation of VRD is very much essential for availing correct tool wear compensation. In this work, VRD is estimated by considering two new aspects: the number of actual “contributing” pulses and the variation of VRD with machining depth. These pulses are identified by a “pulse discriminating” system developed in house. The real-time material removal volume from workpiece is then used to estimate the “real-time height” of microrods after considering the over cut and taperness of each microrod. The proposed method is also compared with the normal machining method and “uniform wear method” and found to be more accurate with a negligible error of maximum 1.7%.     

光电测量系统中的实时调平补偿方法

为了使测量设备快速进入测量状态,减小因倾斜带来的测量误差,结合工程实际应用,根据光学成像理论,利用水平倾角仪测量的角度值,建立了一个实时调平补偿的数学模型．根据不同的测量设备确定其补偿算法,可对测量设备在一定的倾角范围内倾斜时进行实时补偿,并进行了实验验证．实验结果表明,测量设备在倾角α=0．325°,β=0．896°倾斜情况下,经过实时补偿可将系统测量误差由0．126％提高到0．026％．     

数控加工中心的位置误差补偿模型

本文以三轴数控加工中心为例,利用齐次矩阵建立了完备的数控加工中心的位置误差补偿模型,利用本文方法可以对三轴以上的多轴数控加工中心的位置误差进行建模,本文的建模方法和结论可以应用到三坐标测量机、工业机器人的位置误差模型的建立和位置误差补偿中去,以便在不增加制造成本的情况下,提高加工精度或测量精度,实现“不使用精密设备的精密加工”。     

Modelling and compensation of fixture locators’ error in CNC milling

Fixture errors are one of the error sources in machining operations. The fixture errors consist of positioning inaccuracies and errors due to workpiece and fixture deformations. Fixture locators’ height error causes incorrect positioning of the workpiece in the fixture and inaccuracy in machined surfaces which can be much more than the locators’ height error. For machining precise workpieces, it is necessary to eliminate these errors. This paper presents a method for modelling and compensating the fixture locators’ height error effect on workpiece machined surfaces. In this method, the planes of workpiece actual coordinate system (ACS) are mathematically modelled in the workpiece theoretical coordinate system (TCS). Using the model, required homogenous transformation matrix for coinciding ACS with TCS and modifying machining toolpath for compensating the errors is generated. The presented model is used to develop a post-processing fixture locator error compensation module, which can modify CNC machining codes to eliminate the effect of fixture locators’ height error on the workpiece machined surfaces. For verifying the presented method, machining simulations and cutting experiments have been performed in this work. The results show that the method can eliminate the effect of fixture locators’ height error on the workpiece machined surfaces considerably.     

加工中心的几何误差和热误差综合补偿模型

本将剂次坐标变换理论结合刀具与工件联结链矢量概念建立了加工中心误差运动综合偿模型。此模型不但包了三轴加工中心的几何误差而且还饮食了热误差的共计35个误差元素,使用此模型的补偿加工大幅度地提高了加工中心的加工精度。该方法可对多轴设备和机器人的非网体误差运动进行描述。     

基于三次拟合方程畸变校正的光电测量系统

在大视场光电测量系统中,光学系统产生的畸变使目标在线阵CCD上的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差.为了减小该误差,提高系统的测量精度,根据畸变产生机理,设计了由11个等距目标点组成的畸变检测装置.根据检测得到的系统实际畸变变化情况,需要拟合出系统测量时目标点在线阵CCD上成像位置的补偿方程.以检测装置测量拟合得到的三次补偿方程作为畸变校正的数学模型编写了测量校正程序,对光电测量系统进行了实验检测.测量结果表明,当目标物物高为200.115mm时,按照拟合的补偿方程进行计算补偿,可将畸变误差从校正前的-2.08mm提高到校正后的0.05mm,并使系统整体检测精度从1.039%提高到0.025%.     

关节臂式柔性三坐标测量系统的数学模型及误差分析

关节臂式柔性三坐标测量系统是一种新颖的基于旋转关节和转动臂的三坐标测量系统，以角度测量基准取代了长度测量基准，它具有量程大、体积小、重量轻及使用灵活等优点．首先基于Denavit-Hartenberg方法建立了关节臂式柔性三坐标测量系统的理想数学模型和误差模型，并通过几何作图法对模型进行了验证．根据系统的特点和通过对系统中实际存在的影响测量结果的各种误差因素进行了详细分析，为进一步研究系统的误差补偿提供了理论基础．     

Synthesis of the measurement system on the machine tool

The design methodology of a 2½-dimensional measurement and inspection system realized on a machine tool using a touch trigger probe and measuring G codes is studied in this paper. The reliability of measuring results, the agility of measurement, and user friendliness are synthesized in the design process. Algorithms for calibration and compensation of measuring errors are proposed to ensure the measuring accuracy by using a laser interferometer and ring gauges. Classification of probing feedrates and a collision-check algorithm can reduce measuring time and implement stylus-fracture-free measurements. To improve the previous onmachine measurement processes, all functions required for measurement and inspection processes are constructed as measuring G codes with similar forms of machining G codes. The interactive measuring program generating tool, which can automatically generate measuring G codes, is developed and potted in a ROM of a CNC, and can be called to perform an operation by the CNC without interfacing with personal computers. The validity and effectiveness of the developed system are verified on a horizontal machining centre with a Fanuc 15MA.     

数控机床热误差的建模与预补偿

研究了数控机床热误差的预补偿方法。建立了基于主轴转速的热误差自回归模型,从而不需要测量机床的温度场就可以预测热误差。在加工前通过修改工作的数控加工程度即可进行补偿,大大简化了误差补偿过程。可应用于中等精度的数控机床。