基于误差隔离的触发式测头预行程标定方法

触发式测头是在机测量系统的主要组成部分,其预行程会计入测量结果从而影响测量精度,因此有必要对其在实际工况下的预行程进行标定并补偿.在分析预行程产生原因的基础上,提出了一种全新的预行程定量标定方法,它通过在实际工况下检测探针与工件接触状况及接触时刻与测头触发时刻之间工件相对测头位移变化而标定出预行程,有效避免了机床伺服系统误差、机床几何及运动误差、探针测球圆度误差、标定体制造误差等因素对标定结果精确性的影响.标定了某高精密测头在实际工况下的预行程,并依据标定结果,完成了触发式测头预行程补偿实验.补偿结果表明,该标定方法实施简单、可行有效,标定精度高.     

非球面接触测量中触发式测头预行程误差补偿研究

利用触发式测头对非球面零件进行接触测量时,由于其固有的预行程误差往往严重影响测量精度,为了降低该误差引起的精度损失,文中从测头自身结构出发,对预行程误差进行数学建模分析并研究其补偿方法。首先,对由于触发力产生的测杆变形位移和测球变形位移进行分析,并建立预行程数学模型;其次,根据测头触发力与被测件接触角度的不同,建立测头触发力模型;最终根据预行程数学模型,研究预行程误差的补偿问题。经实验证明,通过对测头结构特点分析出的测头预行程误差补偿方法,可以提高非球面零件的测量精度。     

在机检测触发式测头系统的误差分析与实验

测头系统的误差主要包括机械结构部分的误差、传感信号解调系统误差及测量过程中因探测速度等测量参数不同带来的动态误差。机械和传感信号误差由设备的硬件保证,在测量开始前可以通过有效半径校准进行误差补偿。而测量参数不同带来的动态误差则与测量过程的操作方法有关。首先介绍了测头系统误差的产生机理,搭建测头系统误差分析实验平台,通过改变测量参数观察测头系统误差并分析其成因,对比实验结果得到最佳的测量参数,可为在机检测技术研究实验提供参考。     

磨齿机在机检测系统的测头综合预行程误差建模

因为测头预行程误差的存在,现有研究大都考虑单项或双项影响因素进行误差补偿。然而多次的实验统计表明,由于接触式测头的各向异性,导致信号传输迟滞、检测速度、测球半径、测杆长度、测头重力及测球表面测点法矢等因素都会对检测信号的触发时机产生影响,因而存在测头综合预行程误差,故而很难进行精确补偿。借助BP神经网络的高效逼近算法,利于求解输入为多项误差影响因素场合的测量误差输出问题,有效提高在机检测精度。根据自主研发卧式磨齿机L300G在机检测原理,以多项误差影响因素为输入节点,以测头综合预行程误差为输出节点,建立基于BP神经网络的测头综合预行程误差预测模型。完成误差补偿后,开展磨齿机标准样板齿轮在机检测实验。结果表明：误差补偿前后,齿向精度均为4级;误差补偿后,齿形精度提高2个等级,为4级精度,与格里森检测结果相吻合。结果验证了模型的正确性,有望在国产低成本磨齿机的高精度在机检测系统中推广使用。     

原位检测系统中触发式测头的误差分析与补偿

在分析了原位检测系统中触发式测头误差来源的基础上,提出了自动调整测头偏心的方法,并用标定球对测头的实际作用半径进行了校准。同时,面向实际测量任务,提出了基于在线标定和双线性插值技术的逐点测头半径补偿方法,实验验证,所提出的半径补偿方法比商用软件提供的方法更准确,提高了测量结果的准确性。     

触发式测头测量系统在大型数控机床上的应用

随着数控技术的发展,触发式测头测量系统在数控机床上得到了广泛的应用。目前国际上先进的数控机床几乎都可以根据用户的要求,配备这种测头测量系统,以扩大机床的使用范围。尤其是大型龙门式加工中心,配备这种系统之后,可以使用测头测量工件,使机床在某种程度上可以当作大型三坐标测量机使用,扩大了机床的用途。本文将结合我厂实际,具体介绍触发式测头测量系统的组成、原理及其在工件测量中的应用。 一、触发式测头测量系统的组成 我厂1995年与法国FOREST—LINE公司合作生产了一台大型龙门式五面加工中心,配有触发式测头测量系统。该系统由英国RENISHAW测头系统和法国NUM—1060数控系统联接组成。(可参阅本刊1996年第1期“RENISHAW数字化扫描系统”和1996年第2期“一种新型龙门铣镗机床——五面加工中心”两篇文章——编者)     

用触发式测头实现牙掌在线检测

在SSK—U6035五轴加工中心上，利用触发式测头（英国雷尼绍的MP10工件测头）系统和相应的检测自动编程系统实现牙掌在线定位、测量、数据处理、误差校正控制和加工一体化，大大提高了加工中心利用率和工件加工精度，降低了废品率。同时增加了该机床的功能，提高了检测自动化的程度，并且为其他类型的工件检测提供了新的方法。     

触发式测头全方位精密测量技术

本文对应用于数控机床及三坐标测量机的触发式测头的静态误差的成因、各向误差的变化规律及影响因素进行了分析，建立了其静态误差的数学模型，为进行全方位精密测量奠定基础。     

用触发式测头实现工件在线监控

以牙轮牙掌为例。研究了如何用触发式测头实现工件在线监控。并开发了相应的监控系统。实现了工件测量、数据处理、误差校正控制和加工一体化。大大提高了加工中心生产率和工件加工精度。降低了废品率。     

提高触发式测头在机检测精度

在机检测是保证数控机床加工精度的有效手段。文章系统介绍了触发式测头测量系统的特点及其误差组成，阐述了对在机检测系统及其测量误差修正的技术，最后以实例说明了尺寸误差的反馈补偿的效果。     

数控机床工作台电液位置系统的自适应控制

针对数控机床工作台位置控制中使用长行程液压缸的特点，阐述了应用超稳定性理论与经典控制相结合的在被控对象闭环内实行自适应调参的模型参考自适应控制系统设计方法，并结合实例进行了仿真研究。     

数控机床轴承全生命周期数据管理系统关键技术开发

针对数控机床轴承全生命周期数据管理的需要,提出了面向轴承全生命周期的数据管理模式,对系统的总体设计内容经行了研究,包括数控机床轴承全生命周期数据管理系统的功能结构和集成平台体系结构。根据系统的特点和架构,研究了系统的关键技术:数据库技术和集成技术。在分析轴承参数性质的基础上,对轴承代号进行编码重构设计,确定了数据库设计的唯一标识,保证了数据的原子性;通过构建基于本体论的数控机床轴承实体关系模型,保证了轴承数据存储的完整性。对于系统对应用集成和数据集成的需求,提出了基于构件的应用集成方案,并基于XML中间件,解决了数据抽取、转换、清洗、加载过程的异构问题,以实现数控机床轴承全生命过程数据信息的统一管理、集成、追踪和反馈。     

典型数控机床的故障诊断与维修分析

通过对数控机床故障诊断与维修实例的分析,总结数控机床常见故障产生的可能原因,学会分析故障原因、判断故障部位、及时排除故障并预防或减少故障产生的方法,达到及时有效维护数控机床的目的.     

数控车床中刀补的建立及其应用

以广州数控系统980T为例,阐述了数控车床中刀补的建立及其应用.在数控机床上使用多把丰刀加工工件时,除了基准刀外,其他的几把刀具一般都要设置刀具补偿.刀补设置的正确与否,不但影响到工件的加工精度,还对其他方面诸如加工生产率等产生影响.正确并巧妙地设置刀具补偿,不但有效保证工件的加工精度,还可以简化加工编程,提高生产率.     

在线测量系统测头误差补偿技术研究

通过分析在线测量系统测量过程中触发式测头测量结果的误差组成元素及其产生的原因,建立了测头标定的数学模型,并通过最小二乘法进行解算,提出通过对测头半径进行补偿来减小测量误差的新方法,该补偿方法综合考虑了实际测量过程中测头预行程误差、测头各向异性、测头偏心误差等影响因素,并利用双线性插值法建立测头半径补偿值与测点法矢方向之间的映射关系,来计算拟合任意法矢方向的半径补偿值。最后通过实验验证,对比补偿前后的测量结果,结果表明补偿后的测量系统测量精度有明显提高。     

变轴数控机床重复定位精度评定策略探讨

本文参照传统数控机床位置精度评定项目(GB10931-1989)中关于重复定位精度的内容,同时结合BKX-Ⅰ型变轴数控机床的特点拟定了评定策略,并通过检测及分析,对该机床的重复定位精度进行了评定。其评定结果为基于并联机构的机床性能的评定研究提供了参考。