滚珠丝杠精磨误差的实时补偿与控制

介绍滚珠丝杠精磨误差的实时测量、补偿和控制的原理和方法。由直线感应同步器尺及数显表和微机数据处理与控制系统实现了对滚珠丝杠精磨过程误差的在线精密测量,并由计算机控制补偿机构对磨削过程的误差进行实时补偿。     

滚珠丝杠粗糙度和螺距误差影响因素的正交分析

针对表面粗糙度和螺距误差对滚珠丝杠性能的影响,通过正交试验对磨削过程中影响滚珠丝杠粗糙度和螺距误差的因素:砂轮转速、修整进给速度、丝杠转速、磨削深度进行试验探究,确定各因素对滚珠丝杠性能影响的主次顺序和最佳组合。研究发现,磨削过程中,粗糙度最小的工艺参数组合为砂轮转速1 144 r/min,修整进给速度208 mm/min,丝杠转速16 mm/min,切削深度2μm。以上参数影响滚珠丝杠表面平均粗糙度的主次顺序为:砂轮转速→修整进给速度→磨床丝杠转速→切削深度。螺距误差最小的工艺参数组合为砂轮转速1 144 r/min,修整进给速度208 mm/min,丝杠转速16 mm/min,切削深度1μm。以上参数影响滚珠丝杠螺距误差的主次顺序为丝杠转速→磨削深度→修整进给速度→砂轮转速。     

滚珠丝杠成形精车刀的磨削原理

我厂在滚珠丝杠的试制中,遇到的一个难题是滚珠丝杠的牙形公差为±0.025mm,很不好掌握。在无滾珠丝杠专门磨削设备的情况下,利用成形精车刀精车滚珠丝杠的圆弧面,然后对滚珠丝杠螺纹部分进行氮化处理,可以获得高硬度的滚珠丝杠。用这种方法加工的滚珠丝杠,滚道表面光洁度可达▽6～▽7,滚道圆弧半径的误差也可以控制在±0.025mm之内。现将成形精车刀的磨削原理及车刀刃口椭圆弧公式的推导简要介绍如下。     

滚珠丝杠磨削过程中热变形规律的研究

通过建立滚珠丝杠磨削过程中其温度场及热变形的离散数学模型,分析研究了温度、冷却液及半径对热变形和补偿系统的影响,进而得出有益于提高螺距误差补偿系统实时性和准确性的结论.     

误差输入前馈补偿控制方法及其在滚珠丝杠磨削中的应用

为提高精密滚珠丝杠磨削精度，在激光反馈螺纹磨床误差补偿系统中提出了一种误差输入前馈补偿控制方法。理论分析表明，该方法能显著提高系统的控制精度，改善系统的动态性能。该方法应用于滚珠丝杠磨削中，使加工精度得到明显提高。     

滚珠丝杠副在工业中的应用

北京霹西自动化技术有限公司是专营滚珠丝杠副以及采用滚珠丝杠和齿形带为基本构件的直线运动单元的专业公司。十余年来,为客户提供德国NEFF公司生产的冷轧或磨削滚珠丝杠,直径从16～80mm,导程5～50mm,各类丝杠最大长度可     

滚珠丝杠磨削再生颤振极限预测方法研究

介绍了滚珠丝杠磨削过程中的再生颤振对提高工件质量和生产效率的影响;在滚珠丝杠磨削振动系统动力学模型的基础上,提出了确定磨削再生颤振模型参数的方法,获得了符合在实际磨削中的再生颤振稳定性极限图。结果表明,通过对磨削滚珠丝杠的磨削试验,验证了对磨削滚珠丝杠再生颤振系统研究的有效性和实用性。     

滚珠丝杠磨削加工热变形误差的分段补偿方法

在分析滚珠丝杠磨削过程中热变形误差变化的基础上,提出一种基于有限元法的确定螺距热误差分段补偿量的算法,并通过具体算例说明了该方法的计算过程,为保证滚珠丝杠的磨削加工精度提供了手段。     

锥齿轮升降机滚珠丝杠的模态分析

应用SolidWorks软件建立了锥齿轮升降机滚珠丝杠的三维模型,并应用ANSYS软件进行模态分析,计算出滚珠丝杠的前六阶固有频率,可避免锥齿轮升降机产生共振现象。同时对滚珠丝杠公称直径和螺距对自身固有频率的影响进行了仿真分析,结果表明,公称直径越大,滚珠丝杠固有频率就越大,而螺距对滚珠丝杠固有频率的影响则很小。研究结果为锥齿轮升降机的优化设计提供了参考。     

滚珠丝杠精密磨削表面加工质量及其试验研究

通过正交试验设计和单因素分析法对滚珠丝杠滚道磨削工艺开展了试验研究,分析了磨削时砂轮粒度、砂轮速度、丝杠速度以及磨削深度对滚珠丝杠表面质量影响的主次顺序,得出了各工艺参数对表面质量的影响规律,为丝杠和螺母磨削工艺参数的选择提供了依据。另外试验研究了滚道表面质量对滚珠丝杠副摩擦力矩和噪声性能的影响,明确了滚道表面粗糙度和摩擦力矩之间的关系。试验结果表明,提高丝杠滚道表面加工质量能够有效降低滚珠丝杠副摩擦力矩和噪声。     

激光反馈螺纹磨床误差补偿系统的智能PID控制

为提高滚珠丝杠的磨削加工精度 ,提出一种采用改进算法的激光反馈螺纹磨床误差补偿系统智能PID控制方法 ,并介绍了该方法的控制原理及实现方法。磨削加工结果表明 ,应用该方法可有效提高系统的误差补偿精度。     

高精度滚珠丝杠磨床的设计与开发

针对高精度滚珠丝杠的滚道特点,分析了该机床主要零部件的结构特点和工作原理。结合实际生产,着重阐述主要零部件的有限元分析、表面质量的在线监测方法、热误差分析及补偿技术等方面的研究,这些措施是机床可靠性及安全性的重要保证,为高精度滚珠丝杠磨床的设计制造提供了参考依据。     

误差补偿技术在可持续制造中的应用

可持续制造技术是基于现代的多学科的先进科技成果的综合技术,基于信息技术的现代误差补偿技术,为应用低档次的设备制造高档次零部件提供了一条可行的技术途径.通过对精密丝杠磨削过程误差补偿系统--磨削过程卡补偿系统的功能装置及实现策略的分析,表明该补偿系统具有实用性.     

丝杠磨削加工热变形误差分析

对于导热问题的求解常用两种方法:有限差分法和有限元法。在丝杠磨削加工中,由磨削热引起的热变形误差是影响丝杠精度的一个主要误差。本文利用有限差分和有限元两种方法对磨削热引起的误差进行了分析,并对理论数据进行了对比。     

Time-varying positioning error modeling and compensation for ball screw systems based on simulation and experimental analysis

Thermal expansion of ball screw systems affects the machining accuracy of machine tools significantly. This paper intends to provide a comprehensive error compensation method for the time-varying positioning error of machine tools. To confirm the thermal deformation mechanism of ball screw systems, experiments have been designed to study the thermal behaviors of a ball screw system under varying temperature conditions. An exponential algorithm is proposed to predict the temperature variation pattern of the ball screw based on finite element analysis, and the actual thermal boundary conditions of the ball screw system are exactly defined according to the proposed algorithm and the experimental results. Then, a comprehensive compensation model is established based on the decomposition of the initial geometric error and thermal error components. Finally, a real-time error compensation system is developed for machine tools based on the function of external machine original coordinate shift and fast Ethernet data interaction, and satisfactory results have been achieved for the compensation experiments on a machining center.     

Development of a new lapping method for high precision ball screw (2nd report): Design and experimental study of an automatic lapping machine with in-process torque monitoring system

This paper presents a new approach in lapping process in making appropriate condition to improve the manufacturing operations for ball screw. After grinding, high precision ball screw is lapped by highly skilled operators. These operators have the ability to control and maintain the lapping conditions by sensing the lapping torque manually. Prior to lapping process, the effective diameter must be measured to find out the effective threaded profile along the screw shaft. The section which has a large effective diameter will be primarily lapped wherein the lapping torque is high. The aim of this study is to establish a control scheme on the automatic lapping machine for high precision ball screw in both measuring and finishing process. A prototyped horizontal lapping machine with in-process torque monitoring system has been designed, built, and tested. This is to determine the relationship among lapping torque, effective diameter, and error on travel to establish the measurement system to control the finishing operations efficiently and eventually improve and eliminate the various sorts of error components in a ball screw. The experimental results showed that the new lapping method could adequately predict the effective diameter and error on travel by observing the lapping torque.     

基于PLC的阶梯轴精密磨削柔性控制

根据阶梯轴纵磨法的磨削加工过程,设计了以PLC为控制器,以热压氮化硅陶瓷轴承电主轴为砂轮主轴单元的高速磨削系统,采用球顶尖作为工件支承,实现阶梯轴磨削后的圆度误差在线测量。成功的利用了PLC的E点控制和原点返回控制功能,实现阶梯轴磨削过程的柔性控制。实践证明,此种方案加工精度高、生产效率高、灵活性好。     

普车C6132数控化改造中的修调与性能测试

对主轴箱内部的传动齿轮、轴承和离合片进行修调,对导轨进行修磨,铣削了润滑油槽,修调了镶条压板。介绍了安装X、Z向滚珠丝杠时,使滚珠丝杠与导轨的平行度保持在0.03 mm以内的方法。通电后,设置了部分参数,对改造后车床的常用功能进行了检测,对几何精度、定位精度和切削精度进行了检测与调试。     

刀具磨损的在线检测/实时补偿方法

刀具磨损的在线检测/实时补偿技术是现代制造系统的关键性技术之一。本文分析了刀具状态在线检测的方法,深入研究了一种在线检测/实时补偿刀具磨损的方法——工件尺寸间接法。利用在线检测仪器测得被加工工件尺寸,和预先设定的工件尺寸进行比较后将差值反馈到CNC系统,CNC系统根据反馈结果对机床进给做出相应的调整,达到补偿刀具磨损的目的。