高精密数控机床中840D数控系统双向螺距误差补偿的应用

螺距误差补偿在数控机床的使用中必不可少。随着数控机床精度的不断提升,高精密、超精密数控机床的出现,对螺距误差补偿方面的要求也越来越严格。由于机床零件加工、安装和调整等方面的误差,造成机械正反向传动误差的不一致。在高精密数控机床中,双向运动的不一致性很大程度上制约了机床精度的提升,单向螺距误差补偿已经无法满足机床的精度补偿要求,因此要对机床做双向坐标补偿,以达到坐标正反向运动误差的一致性。但是现在使用的主流数控系统西门子840D没有提供专门的双向螺距误差补偿功能。我们通过对西门子840D系统中的下垂补偿功能的分析研究,找到了一种方法,成功的解决了西门子840D进行双向螺距误差补偿的问题。     

基于labview的热变形误差计算及补偿方法

温度是机械加工中最基本的参数之一,在生产过程中常需要对温度进行检测和监控。数控机床加工中,常需要对数控机床进行热误差计算并实现热误差补偿,通过热误差补偿技术来达到提高数控机床加工精度的目的。因此,研究一种基于串行通信的多路温度采集和实时监控系统,对提高工业控制性能、提高数控机床的加工精度以及提高生产效率有着重要的意义。     

数控机床的误差补偿技术研究

阐述了数控机床加工误差产生的原因,在已有的数控机床在线检测模型基础上,分析了数控加工误差补偿原理,提出了基于多体系统理论的误差建模的规律性,从而只要确定了相邻体间的位置特征、运动特征,就能找到对应的特征矩阵和变换矩阵.每对相邻体间变换矩阵确定后,按照误差模型规则便可以得到误差模型公式,载入辨识好的误差参数可得数值解,从而进行相应补偿.实践结果表明,该误差补偿技术大大提高了机床的加工精度,具有实用性.     

谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用

为了提高某精密转台的测角精度和改进结构设计,对其方位轴系角位置测量精度进行了检测,该误差包括轴系误差、编码器误差及其他误差项。在数据处理中,采用傅里叶谐波分析方法,用不同阶次的简谐波进行拟合,去掉低阶误差,可提高位置测量精度,同时分析了各误差的来源。建立的误差查询表格可用于对后期测量结果的修正。结果证明,角位置测量误差修正后的值是修正前的1/4左右,幅值不超过0.8,极大地提高了角位置测量精度。此实验研究了使用谐波分析来提高转台位置测量精度的方法;同时分析了各误差来源,便于采取相应措施对轴系进行改进。     

激光陀螺捷联惯性导航系统的精密温控设计与验证

在激光陀螺捷联惯性导航系统的工作过程中，外界环境温度的变化会对系统内加速度计的测量精度产生干扰，进而影响导航精度。因此为了提高捷联惯性导航系统的导航精度，需要对其工作环境进行精密的温度控制。根据对捷联惯性导航系统中加速度计的热学分析，可以得知当温控精度达到 0.01 ℃时，加速度计的输出精度可以达到 1×10^-5 m/s² 。本文对加速度计的误差特性进行了理论分析，同时搭建了一套多级精密温度控制系统，通过理论分析与基于实际温控系统的实验，验证了温度控制的理论并且研究了其在不同工作环境下的工作性能。     

球面绝对检测方法的误差影响分析及实验研究

球面绝对检测方法可以去除参考面面形误差的影响,从而提高了被检面的检测精度。在此高精度的检测中,被检面机构调整误差和环境扰动误差是影响检测结果的两个主要因素。将机构调整误差理解成一种特殊的面形误差,通过这一思路分析了该误差对最终检测结果的影响。为了提高检测精度,根据高阶离焦模型去除了调整误差中的离焦误差,并且设计了一种简易有效的旋转角度控制机构用来控制旋转错位误差。将环境扰动误差看作是随机误差,分析了该误差对三步检测每一步的影响,并采用多次测量取平均的办法减小其影响。基于Zygo干涉仪,使用六自由度高精度调整机构对精度优于λ/40的被检球面进行了绝对检测。绝对检测三步法测得的被检面面形误差的评价值小于单步法的测得结果对应的评价值,各评价值置信概率为0.99的置信区间长度很小,说明采用文中的装置和数据处理方法能实现绝对检测的高重复性和有效性。     

激光陀螺机械抖动环控制电路误差分析

机械抖动机构是激光陀螺仪中的一个精密机电元件,为了提高陀螺的精度,消除抖动偏频的动态闭锁误差,需要对抖动环的误差进行分析,并对该环节进行检测.通过对抖动环的误差、随机噪声的分析研究,给出了抖动环的测试方案,并用单片机实现了伪随机码产生的方法,通过理论分析说明减少各个环节的误差的重要性以及加入随机噪声可以有效地消除动态锁区的原理.     

基于自适应滤波技术的激光数控加工误差控制方法

为降低激光数控的加工误差，提升加工件的精密度，提出基于自适应滤波技术的激光数控加工误差控制方法。利用精插补器生成速度前馈给定信号，设计自适应速度前馈控制模型，采用广义最小二乘法辨识控制对象，基于辨识方法设计对称滤波器，运用该对称滤波器将位置反馈信号形成的附加误差抵消掉，消除掉控制对象环节引入的噪声和干扰，实现对激光数控机床进给伺服系统的跟踪误差控制，达到控制激光数控加工误差的目的。结果表明，该策略可有效滤除干扰信号噪声，提升激光数控加工中的轨迹跟踪精度，降低不同速度下激光数控机床的加工跟踪误差，实现高精度加工，具有较好的控制性能。     

光学连续闭环光电编码器误差检测系统

为了解决光电编码器误差检测精度低、光机结构复杂、检测周期长等问题,利用自准直仪与多面棱体的光学小角度测量原理及转角互逆双轴转台的连续误差检测方法,建立了光学连续闭环光电编码器误差检测系统;采用多体系统理论与相对位姿矩阵变换方法,建立了双轴转台全误差模型,分析了固定误差和可变误差对系统的影响;利用标定自准直仪与23面棱体对检测系统进行了校准,并利用高精度光电编码器与系统进行了精度对比验证。结果表明:检测系统的双轴回转精度满足数值仿真计算要求,系统精度可达0.38″,测量不确定度为0.2″（k=2）,系统检测精度与实际编码器出厂时标定的准确度基本一致,验证了光学连续闭环光电编码器误差检测系统实现高精度和全圆周连续误差检测的可行性。     

基于非均匀B样条拟合算法的加工误差测量

数控机床加工零件,通常在零件加工后采用另外的仪器进行加工误差测量,重复装夹必然造成精度降低和工时延长.数控机床通过控制走刀路径使其按照特定轨迹运动,因此工件的加工误差可通过测量轨迹误差得到.文中运用非均匀B样条曲线拟合及曲线特征点提取的方法,将测量轨迹与理想轨迹进行拟合实现工件加工误差的在机测量.通过在数控机床上试验一直线圆弧样品加工验证了该方法的可行性.     

YY2815精密元件分析仪的测试误差分析及排除

根据军工产品的要求，凡在军品上使用的各种元器件均需通过严格的测试和筛选，并有详细的记录，因此，对测试器件的仪器精度有很高的要求，在测试方法上力争达到最小误差，这里介绍YY2815精密元件分析仪的工作原理，测试误差的分析及排除。     

修正测微量具示值误差的探讨

本文通过对测微量具产生示值误差的原因进行分析和探讨，提出修正测微量具示值误差的方法，提高精密量具准确度，满足加工机械设备和备件的精度要求，达到满足生产和要求和延长测微量使用寿命的目的。     

振动切削技术在精密补偿加工中的应用

利用补偿控制系统实现精密加工代表了精密加工的现代方向。现行补偿切削系统,利用主轴回转误差信号控制刀具运动进行切削,以期利用较低精度等级的机床获得高的加工精度。笔者分析了这种补偿控制系统存在的问题,指出切削中切削热变形,已加工表面质量等问题。 振动切削技术是近年发展起来的新技术,其优良的工艺效果已为世人公认。由于振动切削技术独特的切削机理,可以大大降低切削温度,改善表面质量及切削过程。将振动切削引入误差补偿系统,可以得到完整的补偿切削系统,以实现高精度的加工。     

光电编码器动态误差评估系统

在批量生产小型光电编码器的过程中,出厂检验不仅要对光电编码器动态误差进行检测,也要对不达标编码器进行误差溯源及修正。在实现对光电编码器高、低转速下的动态误差检测的同时,需要快速的定位光电编码器动态误差超标的原因,使生产者能够根据误差超标原因对编码器进行调校。为此,提出了光电编码器检测方法及评估方法,设计了小型光电编码器动态误差检测及评估系统。首先,从低、中、高频率方面对光电编码器误差组成分析,明确了各频率误差的产生原因;然后,提出了采用AR模型谱估计法对动态误差进行评估的方法,并根据误差评估结果给出误差产生因素判定;最后,设计了小型光电编码器动态误差评估系统,实现了对光电编码器的动态误差检测,并给出误差评估结果。所设计的检测系统工作转速范围为0.5~8 r/s,检测精度优于2;误差评估系统能够清晰的显示出动态误差在各频率下的均方值,使生产者能够轻易地找到不达标编码器的调校方法。该系统准确可靠、显示直观,为批量生产光电编码器提供了简单有效的检测评估手段     

基于径向基函数神经网络的高精度基准编码器误差补偿

高精度角度基准编码器的角度误差,对小型绝对式光电编码器误差检测装置的测量精度有着重要的影响。影响基准编码器角度误差的因素众多,难以用准确的数学模型来描述。为此提出一种通过径向基函数神经网络进行误差修正的方法。首先,为增加基准编码器检测采样点,使用多种多面体对基准编码器进行检测,并将误差合成在同一坐标曲线上。然后,利用检测误差结果作为训练样本,建立径向基函数神经网络模型,使其输出逼近真实角度。最后,通过补偿电路的设计,对小型编码器误差检测装置的基准编码器进行补偿。实验表明,补偿电路的处理速度快,实现简单,不受算法复杂度影响。补偿后的编码器精度提高了2 倍,有效改善了检测装置的检测精度。     

一种新型平面并联定位机构的误差建模与分析

当前IC行业的迅速发展使得研制新型高速精密定位机构成为十分迫切的任务.针对这种需要,提出了一种新型平面并联定位机构,它由直线电机直接驱动含有平行四边形支链的并联杆机构来实现末端平台平面内的平动.首先根据输入、输出关系微分法建立了机构的误差模型,并对影响末端位姿误差的各类几何误差源进行了敏感性分析,给出了误差源对末端精度的敏感系数;然后基于误差映射矩阵,推导了机构定位误差极值表达式,并给出了已知误差源精度水平下,平台定位误差在工作空间内的分布情况.上述误差建模与分析方法对高精度的定位机构的设计及误差补偿具有重要的指导意义.     

扫描镜非接触式检测系统的位置误差分析

为了满足非接触式扫描镜检测系统的位置检测精度要求,分析系统各误差源对扫描镜位置检测精度的影响,制定详细的系统总体误差分配方案。分析系统的主要误差源,根据系统相关参数,利用齐次坐标转换法,建立系统引入误差量的数学模型,计算各误差源的误差传递系数;参考误差传递系数,根据加工、装调和检测水平相关数据,应用蒙特卡罗法分析计算,进行误差分配。结果表明,目前的加工、装调能力无法达到该系统的精度要求,提出了一种依据目前的检测水平进行误差分配的方法,最终应用误差补偿实现扫描镜位置检测极限误差优于2.5。采用一字线激光器作为光源,通过0.5莱卡经纬仪和千分表进行检测,达到系统要求的检测精度。     

空中光电跟踪平台的引导精度分析

提供了一种以飞行器为搭载平台的精密光电跟踪系统引导精度的分析方法,以两类引导设备为例,从经典误差分析方法出发,分析了引导精度的主要影响因素,包括引导设备的测量误差、空中平台的姿态测量误差及数据传输延迟等,并指出其关键影响因素是引导设备的测量误差,可通过合理设计飞行航路避开最大误差区域或更换高精度引导设备两种途径有效减小引导误差。     

一种星载SAR定标接收机误差分析

作为星载SAR地面微波辐射定标场主要外定标设备,定标接收机用于完成星载SAR天线方向图和辐射功率的测量。为实现高精度测量,需要定标接收机有很高的测量精度。本文对定标接收机的高精度指标进行了定量误差分析,介绍了定标接收机的工作原理,给出了误差计算模型和误差分析方法。该方法利用误差精度分配及误差计算最大值来分析定标接收机的精度指标,并给出了定标接收机各项精度指标的实测结果,验证了该误差分析方法的正确性和精确性。     

DVD光学头误差探测器性能参数检测与评价

DVD光学头误差探测器的性能参数对其伺服精度的读出信号均有重要的影响，本文介绍了误差探测器的结构及信号检测原理，重点探讨了离焦误差探测器和道跟踪误差探测器的安装精度对光学头在DVD模式和CD模式下聚焦和寻迹伺服性能的影响，同时给出了具体的性能参数评估公式，并根据实验测试结果对误差探测器性能参数的检测和评价方法进行了探讨。