数控镗铣机床的位置精度检测及补偿

采用Renishaw激光干涉仪检测数控镗铣机床Y轴的正、反向定位精度和重复定位精度,比照精度的定义对测量结果进行分析和探讨,建立Y轴正、反向单向定位精度和反向差值补偿的数学模型,通过840D的丝杠和间隙补偿表功能完成了补偿。检测结果表明:补偿后正、反向定位精度有了较大幅度的提高,反向间隙有了较明显的减小。     

立式加工中心几何精度对比测试与分析

通过采用激光干涉仪对某四台立式加工中心进行了精度检测,其中四台立式加工中心的编号为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ。测试内容包括了Ⅰ和Ⅱ的定位精度、重复定位精度和反向偏差以及Ⅲ和Ⅳ的直线度误差。针对测试结果进行了比较和分析,发现Ⅰ型的Y轴和Z轴的定位精度相对于Ⅱ的小,重复定位精度和反向偏差要比Ⅱ的大;Ⅳ的X轴水平直线度和Z轴垂直直线度误差比Ⅲ的要大,X轴垂直直线度误差要比Ⅲ的小。最后针对Ⅰ型立式加工中心进行了微位移测试,发现此机床在微位移测试下精度较差。     

数控车床过大的反向间隙故障维修

过大的反向间隙严重影响数控车床的加工精度。根据加工路线分析出数控车床加工精度超差的原因是X轴的反向间隙过大,再对反向间隙过大和电机负载过大两个原因进行故障排查,发现刀架和丝杆的机械形变是反向间隙过大和电机负载过大的根本原因。分析了加工精度超差的真正原因,详细阐述维修过程及方法,并提出一些维修和加工建议。     

基于加减速控制的半闭环数控机床反向间隙补偿

机床传动环节的反向间隙是影响半闭环数控机床定位精度最主要因素之一，为补偿反向间隙的影响，提出了一种基于加减速控制的反向间隙补偿方法，该方法可在满足执行电机动态性能要求的同时，实现最短的反向间隙补偿时间。最后将该方法应用于机床伺服轴上，实验结果表明，该方法可有效补偿伺服轴传动环节所产生的反向间隙。     

基于球杆仪的VMCL600型立式加工中心精度检测与分析

基于球杆仪的误差检测原理,通过球杆仪检测VMCL600型三轴立式机床5个不同位置的误差,找出影响该型号加工中心几何精度的主要因素是垂直度误差、y轴和x轴的反向间隙、比例不匹配误差等。分析了这些误差产生的原因、对加工精度的影响并提出相应的解决措施。     

基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿

针对数控机床滚珠丝杆进给系统中反向间隙的存在严重影响数控机床定位精度的问题,提出基于加减速控制的自适应加速度反向间隙补偿方法。基于该方法建立反向间隙传动模型,计算补偿过程的加速时间,在加速时间不等于伺服周期整数倍时,反推补偿过程中的加速度值,从而准确补偿反向间隙,避免出现过补偿或欠补偿现象。通过仿真验证该补偿方法的有效性,数控平台实验结果是该补偿方法可将X轴目标点正、负向平均偏差减小在-2μm~3μm之间波动,表明所提出的方法可以有效降低因反向间隙造成的定位误差,提高了数控机床的定位精度。     

基于半闭环进给系统的水刀机床建模与仿真研究

以某公司生产的半闭环控制的悬臂式水切割机床DWJ2030＿FB为分析对象,建立其简化数学模型,对影响机床运行性能的转动惯量比、反向间隙及传动机构刚性进行了仿真分析,同时利用安川SigmaWin＋软件和Renishaw激光干涉仪对分析结果进行了测试验证。仿真及试验结果表明：降低进给轴的转动惯量比有利于提高系统动态响应及稳定性,转动惯量比接近或小于1时为最佳;滚珠丝杠反向间隙是机床定位精度降低、产生轮廓误差的因素之一,采用激光干涉仪补偿可有效降低反向间隙的影响;传动机构刚性的增大有利于系统响应性、定位精度和稳定性的提升,而刚度达到一定值时,则不能再通过刚度的提高来提升系统性能。     

基于速度箝制算法的数控机床定位精度的测量与补偿研究

为了进一步提高数控机床的定位精度,文章提出了一种软件补偿算法——速度箝制法。该算法通过对机床的进给速度进行控制来实现机床的反向间隙补偿与螺距补偿,从而有效提高机床定位精度。速度箝制算法是通过减小机床进给速度的变化幅度,让进给轴的速度一点一点变化而不是骤然降速,使轴的速度具有一定的平滑性,从而减小机床由于振动过大引起的误差。利用英国雷尼绍公司(RENISHAW)生产的XL-80激光干涉仪对配有实验室自主研发的沈阳计算所L10数控系统的CAK3665数控机床进行定位精度的在线检测,并对机床的定位精度进行在线补偿。对补偿前后的数据进行对比分析。试验结果表明,该软件补偿法使机床Z轴的定位精度从11.3μm减小到了1.6μm,误差减小86%以上,具有一定的实际意义和应用前景。     

基于半闭环控制的数控系统反向间隙补偿

在半闭环控制的机床中反向间隙是影响机床定位精度和加工精度的一项重要因素,对其进行反向间隙补偿是一项非常重要的工作.文章提出了基于半闭环控制下的间隙补偿原理,通过间隙模型仿真验证了补偿算法的可靠性,并且在开放式数控系统实验平台上实现了算法的嵌入,实际的测量结果论证了算法的正确性.实验表明,通过该间隙补偿方法可以有效地降低因反向间隙所造成的轮廓误差.     

微装配姿态调整策略和电机的精度测量

通过对微装配Z轴末端执行器旋转方向姿态调整的分析研究,提出了一种简单易行的测量旋转电机精度和回程间隙的方法,并设计了具体的试验步骤。实验数据表明:利用该方法可以满足对高精度旋转步进电机精度的测量和标定,为微装配末端执行器的旋转操作以及保证微小零件的装配精度奠定了基础。     

冷轧卷取机中空轴损坏原因分析与改进

针对普碳钢带材冷轧机组中张力卷取机的中空轴法兰豁口处经常发生开裂现象,对卷筒进行受力分析和角位移计算,找出卷筒结构及装配设计的不合理因素,提出将扇形板滑块与中空轴法兰滑槽间的间隙配合由原设计的160H9/f9,设定为单侧间隙1.0~1.5 mm,将总传递扭矩分配给四棱锥轴和空轴法兰传递,从而解决了中空轴法兰豁口开裂问题。     

冷轧板带材切边圆盘剪侧向间隙及其精度的探讨

通过对切边圆盘剪侧向间隙调整精度及可靠性问题的分析,提出基于上、下刀盘端面跳动及上、下刀轴空间平行度的关键零件形位公差设计方法,对隔环、刀盘、刀轴轴肩及机架等零件形位公差进行了设计计算,保证了高精度切边圆盘剪侧向间隙调整精度及侧向间隙的可靠性。     

开卷机铜斜锲勾头断裂原因分析及问题处理

简要介绍了宝钢股份冷轧厂某生产线上使用的开卷机卷筒的结构,通过对开卷机铜斜锲勾头断裂后数据进行现场测绘,对扇形板涨缩过程中的芯轴、斜楔、扇形板进行受力分析,找出要因:扇形板因调质和加工不当而变形,造成扇形板与芯轴配合间隙超差,芯轴涨缩过程中扇形板被芯轴咬住,从而使铜斜锲勾头部分应力集中而勾头断裂。最终解决方案:扇形板与芯轴配合间隙做放大调整及铜斜锲勾头材质调整,使铜斜锲勾头断裂问题得以很好的解决,正常生产得以延续,证明理论计算是正确的。     

大型铸件应力模拟与工艺优化

针对320t混铁水车耳轴铸件热裂问题,应用热弹塑性蠕变方法进行了铸造热应力数值模拟,分析了缺陷的成因,并在此基础上进行了工艺改进与优化,解决了耳轴铸件裂纹问题。     

普及型数控系统直线误差的研究与应用

通过分析普及型半闭环数控系统的直线误差,指出传动系统的反向间隙和螺距误差是影响定位精度和重复定位精度的主要原因.阐述了数控系统反向间隙补偿和螺距误差补偿的原理,提出了发挥数控系统软件功能,控制直线误差,是提高行业加工精度的经济而有效的方法.研究了反向间隙测量方法和螺距误差补偿原点设置的原则.以GSK数控系统为例,详细介绍了反向间隙补偿、螺距误差补偿相关的误差测量方法、数控系统参数设置、变量设置等内容,并列举了具体操作实例.     

磁流变抛光中流量扰动问题分析与控制方法研究

流量稳定性控制是磁流变抛光工艺获取稳定去除函数、实现确定性抛光的重要条件。针对抛光头倒置式、离心泵传送构型的磁流变抛光系统中扬程变化对流量扰动的问题,研究了磁流阀控制流量扰动误差的方法,但该方法存在因流量计的测量积分时间导致控制响应滞后问题;分析了双Z轴随动结构未能抑制摆动轴运动而导致扬程变化对流量扰动的问题的原因,提出跟随多轴复合运动Z向同步驱动的双通道运行控制方法,从本质上解决了磁流变抛光工艺过程中离心泵扬程变化对流量扰动的问题,实现流量实时和高稳定性控制,将流量波动控制在1%以内。     

数控机床反向间隙的测量与补偿

介绍反向间隙产生的原因,并以三维坐标平台为例,测量其在移动过程中产生的反向间隙值,说明反向间隙对数控加工产生的影响,指出反向间隙补偿的一般方法和步骤.     

快速成形CAD模型的轮廓曲线直接分层新算法

基于快速成形中的三维CAD实体模型,在分析传统层片厚度计算方法原理的基础上,提出了一种CAD模型的轮廓曲线直接分层新算法。该算法通过3个平行于Z轴的平面去和CAD模型求交,进而得到3条沿着Z轴的轮廓曲线,然后采用对3条轮廓曲线加权的方法,垂直于Z轴剖切三维CAD模型,得到满足误差要求的一系列层片,以实现快速成形的分层制造。最后通过实例对该自适应分层算法进行了验证,证明了该算法的可行性和正确性。     

加工中心伺服参数优化及振动故障诊断

针对目前数控机床伺服参数优化技术研究和应用的现状,介绍了伺服参数优化技术的应用原理。在某型立式加工中心上,对X轴和Y轴进行了速度环和位置环的伺服性能测试及优化,给出了优化前后的结果对比。针对Z轴快速移动时振动较为剧烈的情况,通过调整加减速方式及加速时间,解决了振动剧烈的问题。     

基于STL模型的渐进成形支撑体的离散化设计

板料数控渐进成形中不同成形角位置的厚度不同,简单利用零件曲面或者等距偏置无法保证得到工具头与支撑体的合理间隙。利用渐进成形厚度减薄余弦定理δ=δ0cosθ,将加工件的表面离散为STL模型,提取STL各三角面片顶点坐标,x、y坐标保持不变,z坐标在Z轴负向偏置一个原始板材厚度,偏置后保持三角片拓扑关系不变,在此基础上生成支撑体表面模型。该方法依据零件模型不同成形角部位的厚度变化规律,可以得到合理的加工间隙。选择球冠型零件进行实验,获得了较好的加工件表面质量,对成形零件变形区厚度进行了测量,并对所得数据进行分析。