考虑结构热变形的机床进给系统热误差研究

为系统研究精密机床进给系统热误差的形成机理及其影响因素，提出了一种考虑结构热变形的进给系统热误差建模方法。在考虑进给系统内生热源及冷却系统对丝杠螺母副的温升和丝杠热变形作用机制的前提下，同时考虑了进给系统内生热源对精密机床结构大件（床身、立柱、溜板）热态特性的影响规律。通过分析结构热变形引起的进给系统电机座和轴承座相对位置的变化，建立了综合考虑结构大件和丝杠热变形的进给系统热误差模型。以JIG630精密卧式加工中心为例，进行了考虑结构热变形和不考虑结构热变形的进给系统热误差建模与仿真分析，并开展了相应的测试验证实验。结果表明考虑结构热变形的进给系统热误差模型仿真值与实验结果具有更高的一致性。该建模方法对精密机床进给系统热平衡设计、热误差的控制与补偿具有重要参考意义。     

广东CTCP制版中心渐渐兴起

CTCP,是德国basysPrint公司生产的计算机直接制版机。CTCP属于CTP,但与CTP的最大区别是它使用普通PS版,而其它CTP使用专用的CTP版。比如,和最主流的热敏CTP相比,它们的共同之处是都比菲林制版的质量更好,效率更高,人工更少;两者最大的不同就是：所有CTP都要用昂贵的CTP版材和CTP冲版液,CTCP使用普通PS版,对原有的印前流程没有任何改变。就是说,用CTP,省掉了菲林的钱,要补贴到版材上,制版质量提高了,整体效率提高了,但并不省钱;用CTCP,质量效率一样提高,还能省钱,省掉了菲林钱,就是利润。     

机床加工定位误差原因分析

要保证机床的加工精度,不能因为机床本身的误差影响最终零件的误差。对机床加工误差来源的分析,可以有效地得到机床主要热变形和定位误差的对象。通过分析机床进给系统的结构和误差源,可以发现滚珠丝杠对机床误差的影响因素非常大。该文对机床进给系统滚珠丝杠传动副进行有限元模型分析,得出界条件,采用均匀加载和载荷步两种热量加载方式分别分析了滚珠丝杠稳态和瞬态的温度场及热变形场,最终解决对机床误差的影响。     

航空发动机燃烧室帽罩变压边热成形技术

目的 提出帽罩零件真空环境变压边热成形新技术,解决航空发动机燃烧室帽罩零件冷成形回弹大、精度低、内部应力大,以及热成形壁厚不均、氧化严重等问题。方法 利用有限元仿真和工艺试验相结合的方法,选用GH3625高温合金板材研究变压边热成形过程中压边力加载路径对帽罩成形质量的影响,分析热成形模具热膨胀与回弹变形对帽罩尺寸精度的影响,建立考虑热成形、变压边力加载及模具补偿的成形方案。结果 在900 ℃条件下,帽罩热成形力相比室温下降低约70%,内外径回弹量分别降低约67%和59%。基于几何特征优化的压边力加载路径有助于减小零件型面的回弹。结合回弹变形和热膨胀变形补偿,确定模具总补偿量为内径?0.49 mm,外径?0.62 mm。工艺试验结果表明,采用模拟所确立的成形方案成形的帽罩质量较好,尺寸精度达到IT9级,型面精度在0.2 mm以内,切边后回弹量为0.1 mm,与有限元仿真结果吻合较好。结论 建立的有限元模型和变形补偿方案可以有效地优化帽罩的工艺成形过程,所提出的变压边热成形技术能够显著降低高温合金变形抗力和回弹,可以解决高精度帽罩零件成形制造难题。     

基于加速度传感器的丝杠传动系统建模及控制研究

提出了基于加速度传感器的丝杠传动系统建模及控制策略,可以通过实验测量存在结构非刚性因素时丝杠系统的模型。基该模型可以进一步设计基于加速度传感器的控制策略,加速度反馈可以控制系统的扰动力对丝杠传动控制精度的影响,实验结果表明提出的方法可以有效地提高丝杠系统的性能。     

浅谈CTP和CTcP

近几年,随着CTP板材、CTP制版机和辅助设备功能的完善以及价格的下降,计算机直接制版技术在国内正在加速推广,但所用的版材价格仍然远高于一般的PS版,成为CTP大量推广应用的瓶颈;CTcP采用的版材是传统的PS版,可以解决这个问题。但是终究进入市场不久,尚待用户更多考核,相比之下,CTP还是更为成熟、可靠。本文论述这两种系统的特性,供选用时参考。     

CTP系统中曝光参数对制版质量影响的应用研究

CTP直接制版技术近年来已经越来越得到包装企业的应用,而对制版质量的要求也越来越高。本研究就以CTP脱机直接制版技术为切入点,讨论了CTP制版技术,通过CTP制版的曝光参数实验,来对CTP制版中曝光参数对质量因素的影响进行比较系统地分析。     

环保型CTP版的现状和前景(二)

计算机直接制版(CTP)技术是当代胶印印刷制版的最先进的制版技术,其所用的版材称为CTP版。常规CTP版经CTP机扫描曝光后需经碱性显影液显影加工后方可上胶印机印刷。为降低或减少以至于消除版材在使用时对环境带来的污染,近年来推出免处理,免化学处理或低化学处理CTP版,该版在经扫描曝光后不需显影加工处理,就可直接上机印刷或曝光后仅需简单的不含化学制剂处理液处理后即可上机印刷。这一新型的CTP版材,现通称为环保型CTP版。环保型CTP版既有利于环境保护,又简化了制版工艺操作。它的问世受到全球胶印印刷业普遍欢迎。     

环保型CTP版的现状和前景(三)

计算机直接制版(CTP)技术是当代胶印印刷制版的最先进的制版技术,其所用的版材称为CTP版。常规CTP版经CTP机扫描曝光后需经碱性显影液显影加工后方可上胶印机印刷。为降低或减少以至于消除版材在使用时对环境带来的污染,近年来推出免处理,免化学处理或低化学处理CTP版,该版在经扫描曝光后不需显影加工处理,就可直接上机印刷或曝光后仅需简单的不含化学制剂处理液处理后即可上机印刷。这一新型的CTP版材,现通称为环保型CTP版。环保型CTP版既有利于环境保护,又简化了制版工艺操作。它的问世受到全球胶印印刷业普遍欢迎。     

环保型CTP版的现状和前景（一）

计算机直接制版（CTP）技术是当代胶印印刷制版的最先进的制版技术,其所用的版材称为CTP版。常规CTP版经CTP机扫描曝光后需经碱性显影液显影加工后方可上胶印机印刷。为降低或减少以至于消除版材在使用时对环境带来的污染,近年来推出免处理,免化学处理或低化学处理CTP版,该版在经扫描曝光后不需显影加工处理,就可直接上机印刷或曝光后仅需简单的不含化学制剂处理液处理后即可上机印刷。这一新型的CTP版材,现通称为环保型CTP版。环保型CTP版既有利于环境保护,又简化了制版工艺操作。它的问世受到全球胶印印刷业普遍欢迎。     

径向环形编织机机电一体化系统建模及控制策略研究

针对径向环形编织机电气特性与机械特性的差异导致的编织机电机易超载甚至被烧毁的问题,建立了编织机机电一体化系统模型。该模型包括编织环模型和牵引滑台模型,其中编织环模型由88个齿轮的闭合传动与4个永磁同步电机的同步驱动耦合而成,牵引滑台模型由永磁同步电机的驱动与滚珠丝杠的运动耦合而成。为了解决编织环上4个电机因齿侧间隙等的存在造成的负载不均,提出了转矩均衡控制方法,即：主电机受速度环和电流环双环闭合控制,从电机只受电流环控制;主电机速度环的输出量作为从电机电流环的给定量。为了较快地使编织环电机组的转速与滑台电机的转速满足协同关系,提出了跟踪性能与同步性能解耦控制方法即交叉耦合解耦控制方法,将跟踪误差补偿量按一定比例关系缩小至幅值以下,以凸显协调误差补偿的效果。进行了现场实验,结果表明,采取所提出的控制策略能够使编织环4个电机的输出转矩相差较小,而且在电机启动与加减速阶段可以使编织环主电机与滑台电机的转速达到协同要求的时间大幅缩短。根据控制策略设计了编织机伺服控制系统。研究结果对织物编织质量的提高起到了重要的指导作用。     

伺服电机转子位置检测的误差分析与补偿

针对伺服电机转子位置检测中存在安装不方便、成本高等问题,提出了基于隧道磁阻效应和时栅技术相结合的转子位置检测单元的设计方案。将空间正交的一对TMR传感单元嵌入在电机的前端盖上,实现嵌入式位置精密检测。根据检测单元转子位置解算原理,分析了检测单元的安装误差、电气误差、电磁噪声误差等引起的误差成分。提出了基于超限学习机的误差补偿方法,通过对真实值和测量值样本的训练得到模型最优参数,根据模型参数建立转子位置的误差模型。利用所得到误差模型实现对转子位置的误差补偿。实验结果表明,在2000r/min匀速工况下,补偿前转子位置最大测量误差为4.64°,补偿后转子位置误差为0.315°,精度提升了93.2%,为伺服电机转子位置检测提供了新的方法。     

鲜切蔬菜包装过程袋膜纠偏控制系统设计

目的为了减小鲜切蔬菜包装机袋膜跑偏对产品外观和质量造成的影响,方法提出一种基于模糊控制的智能纠偏控制方案。在分析包装薄膜跑偏原因的基础上,论述纠偏系统的工作原理。采用机器视觉获取包装薄膜的实际位置,并计算跑偏量。结合模糊控制和灰色预测设计一种模糊控制器,包括包装膜位置灰色预测模型和模糊加权PID控制。最后进行试验研究。结果试验结果表明,所述纠偏控制系统可将纠偏误差控制在±0.5 mm内,实际偏移量最大值仅为0.4 mm,平均误差只有0.19 mm。结论该控制系统可以有效地提高系统纠偏精度,能较好地满足鲜切蔬菜包装工艺要求。     

关节臂式测量机动态误差分析与补偿

关节臂式测量机误差来源多且易累积放大,其动态误差分析与补偿成为了国内外学者研究的重点。本文通过分析热变形误差、测量力误差与角度编码误差三种主要误差因素,得出了关节臂式测量机工作的最佳温度值以及表征其动态误差的三种误差因子——最大定位误差（MPE）、残余定位误差（RPE）和关节转角值（JA）。针对以上误差因子,本文提出了将T-S模糊神经网络（T-S Fuzzy Neural Network, T-S FNN）在自学能力和大规模运算方面的优势以及模拟退火算法（Simulated Annealing, SA）对全局寻优的能力相结合的新补偿方法,并建立了模型。经正交实验表明本文提出的补偿方法使动态过程中的误差分别减小了88.8%、80.2%、71.3%,证明该模型能够有效提高测量机的动态测量精度。     

基于新型伸缩因子的PMSM模糊自适应反步控制

目的 为了解决包装机驱动控制系统在非线性因素的影响下,工作效率和产品质量大大降低的问题,提出一种基于新型伸缩因子的模糊自适应反步控制策略。方法 在传统自适应反步控制算法的基础上加入转速误差积分值对电流进行补偿,引入积分重置环节防止积分饱和引起调速时的超调和振荡,设计一种新的变论域伸缩因子,优化模糊推理模块,以在线整定转速反馈增益和自适应增益。结果 通过MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,改进后的控制器通过对交轴电流值进行补偿,使参数摄动对系统的影响大大降低,并根据转速误差及其变化率自适应调整增益,进一步提高了控制系统的转速动态响应性能。结论 与常规传统PID控制系统和未优化的反步控制系统相比,文中优化后的控制器能增强被控系统的稳定性,缩短速度响应时间,具有更优的鲁棒性和动静态性能。     

螺纹综合测量机的扫描原理与误差分析

检测圆柱螺纹主要方法有螺纹综合测量机的轮廓扫描法和测长机的三针法、量球法,两种检测方法的测量结果存在一些差异。通过论述螺纹综合测量机检测圆柱螺纹的结构原理,构建轮廓扫描几何模型,设计针尖半径补偿算法,并对检测方法的误差影响因素进行了分析。经分析,所提出的螺纹综合测量机的轮廓扫描法具有测量精度高、速度快、参数全面、检测过程自动化,受人为因素干扰小的特点,是螺纹综合参数测量的最好方法。     

A control algorithm for improving the accuracy of five-axis machine tools

An algorithm for reducing the influence of geometrical, thermal, kinematic and stiffness errors in five-axis machine tool components on the desired tool position and orientation is given. This new algorithm is based on the calculation of the cutting tool error matrix for orthogonal machine tools. In the new model of this matrix, all angular errors of the machine links are considered as infinitesimal rotations. The error matrix is a function of the commanded machine component positions and the errors in these positions. To correct errors in the three translational and two angular tool positions, a matrix of commanded tool position and orientation is multiplied by the inverse error matrix in every period of the tool trajectory interpolation. This corrected matrix of the tool position and orientation provides the inverse kinematics used for calculation of the successive links positions required for achieving the given tool trajectory. The control algorithm for five-axis machine tools with the error compensation is implemented both in the CNC system and in the postprocessor. The proposed algorithm is applied on a vertical five-axis turning centre with two translational and three rotational axes. Twenty-four errors that could cause inaccurate machining are recognised on this machine. The machine links and their coordinate frames are denoted using the Denavit–Hartenberg parameters.     

滚珠丝杠进给系统的仿真建模

为了在设计阶段获得滚珠丝杠进给系统相对精确的二阶数学模型,提出了一种基于Lyapunov稳定性理论建立模型参考自适应系统,以二阶系统作为参考模型,以理论模型作为控制对象的仿真建模方法。结合实例,建立了考虑粘性摩擦和传动刚度的滚珠丝杠进给系统理论模型,运用MATLAB/Simulink建立了模型参考自适应系统的仿真模型,并利用仿真结果推导出了进给系统的二阶数学模型。结果表明：二阶模型的输出能够很好地跟踪理论模型的输出;同时对两模型输入1毫秒的单位脉冲信号时,相对误差在0.314%以内。     

并联机床的动力学特性对加工精度影响的分析

为了提高并联机床的加工精度,分析了并联机床的动力学特性对加工精度的影响。根据牛顿—欧拉方程,得到并联机床的动力学方程,解得连杆的驱动力;根据杆件轴向伸长量与受力之间的关系,得到连杆的长度误差;以无长度误差的连杆长度为优化目标,用优化的方法,得到动平台的位姿,并与连杆有长度误差时动平台的位姿比较,得动平台的位姿误差;根据刀具在动平台坐标系中位置,得刀具加工位置误差及对被加工零件精度的影响。结果表明：并联机床连杆的长度误差,引起刀具加工位置误差,使被加工零件产生形位误差和尺寸误差;并联机床电主轴偏心引起连杆的长度误差的扰动,产生刀具加工位置的扰动误差,影响被加工零件的表面粗糙度。