数控机床热变形误差研究及补偿应用

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。研究了通过实时补偿热变形误差提高数控机床加工精度的方法,阐述了热误差的基本原理,介绍了热误差的测量方法。采用模糊聚类的方法来布置测温点,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在PLC补偿系统的作用下,在加工过程中对XH718数控机床进行实时补偿。实验结果表明补偿效果很好。     

第四讲 机床热变形(上)

一、机床热变形及其研究概况 生产过程自动化和精密加工的迅速发展,对金属切削机床的加工精度和精度稳定性提出了越来越高的要求,而加工精度主要取决于机床的两个性能:即机床的静态-动态力学特性和热学特性。据英国伯明翰(Birminghan)大学J.Peklenik教授的调查,在精密加工中,由于热变形引起的制造误差约占总制造误差的40～70%[1]。热变形不仅严重地降低了机床的加工精度,而且影响了机床的生产效率。这是因为,为了避免热变形所进行的机床予热或调整,常常要花费很多时间。有时,由于机床局部(如主轴轴承、液压系统)的急剧温升,甚至使机床无法…     

机床热变形对加工精度的影响

机床的热变形对加工精度有很大的影响。对此种现象进行实验研究的主要任务,是要确定在一定的工作时间(取决于机床结构热平衡的时间)内刀具和毛坯的相对位移量。测量的方法是利用各种测量工具周期性或连续地测量出主轴在相对于工作台(刀架)各个方向上的位移量。通常是,主轴不停地进行空转;有时考虑到重新开始加工所需的间断时间(重装毛坯时间),利用加载装置进行载荷模拟,以使实验条件接近实际加工条件。这样就使得机床结构热变形的过程和各加工零件的加工精度被看作是一回事。但是,这种一致性,只有当确定机床结构的热变形对在要求时间内加工…     

在工具磨削中用传感器检查热变形

在磨削加工模具和冲头的多条粮时，其精度要求极高。这时即使极小的机床热变形也会对加工精度造成不良影响。为了解决热变形这一难题，英国Jon。s＆ShiPman公司在它自行研制的一个补偿系统中使用一只Benishaw传感器，定期探测磨头与拖板之间的热变形引起的空间位置变化，然后对这个坐标钢系统进行修正来补偿热变形造成的误差。探测频率可以选择，时间间隔在lmin以上。探测头固定在磁性卡盘的瑞边上，测定板固定在磨头，它是测头计数时的一个基准点。一旦走好位，就为全面补偿变形确定好了基准补偿量，不需再作进一步的数字化处理。该系统…     

全息照相测量机床的三维变形

一、前言 近年来,在实现机床自动化的同时,对提高加工精度的呼声越来越高。而机床的结构变形是影响提高加工精度、加工效率的上个主要因素。机床结构变形按结构负载可分为三种:静变形、热变形和动变形。但是从实验上、理论上对机床结构的静、热、动变形的解释尚未完全清楚。其原因是因为,以往采用电动测微器、千分表及加速度仪等仪器很难测量出微小位移和整体变形图像。若采用近来发展起来的全息照相技术,在一张照片上就可了解整个结构变形,也可以解决设置固定点的困难。本文对全息照相测量技术在测量机床结构的静、热、动变形方面的应用进…     

数控立式加工中心主轴热变形实验测试与分析

在精密切削加工技术领域,机床发热变形是影响加工精度的主要因素。设计Labview数据采集软件以及Matlab数据分析软件;对某数控立式加工中心主轴热变形进行测试实验;分析影响主轴热变形的主要因素,即主轴转速、主轴温度对机床主轴热变形的影响;应用人工神经网络技术对热变形进行非线性建模;为精密机床热误差补偿提供技术支撑。     

机床床身导轨热变形及其模型的建立

机床床身导轨热变形后会破坏机床安装调试的精度,引起部件移动的直线度和角度变化而降低机床的加工精度;通过几种运用不同的方法建立导轨热变形的数学模型,能够为数控机床的编程带来方便,保证和提高工件的加工质量。     

热变形对机床的影响与控制

机床热变形是机械制造业中常见的一种不正常的现象，由于热变形的产生，使得机床实际工作时的精度降低，影响零件的加工精度。在机床设计中减少热源的发热量、改变热源的位置、转移热源所产生的热量、设法让热变形向不影响精度的方向发展、采用自动热补偿装置以及选用合适的润滑冷却装置等，是防止和控制机床热变形的有效措施。     

零传动滚齿机热变形的仿真分析与对齿轮加工影响研究

零传动滚齿机运转时由于主轴热源发热,会使工件主轴与滚刀主轴受热产生变形,继而影响工件尺寸加工精度。为了研究滚齿机热变形,采用ANSYS软件对热变形进行仿真分析。运用CREO建模软件建立机床三维模型并导入ANSYS,通过理论计算得到模型的边界条件,之后选用稳态分析来确定主轴热平衡状态下的温度场分布,在此基础上进行热—结构的耦合场分析,得到主轴三维热变形量。仿真结果证明了在高精度滚齿加工机床中热变形对精度的影响十分显著,为热变形的补偿提供有力的依据。     

机床热变形:机理、测量和控制

1热变形是影响加工精度的原因之一 机床受到车间环境温度的变化、电动机发热和机械运动摩擦发热、切削热以及冷却介质的影响,造成机床各部的温升不均匀,导致机床形态精度及加工精度的变化.     

减少外圆磨床的热变形

一般,磨削加工是工件加工的最后一道工序,精度要求高、质量要稳定。为了满足这些要求,在设计磨床的各部件(例如。床身、砂轮架、头架)时,必须考虑它们的静刚度、动刚度以及热刚度。 磨床的热变形主要会造成工件尺寸误差以及锥度误差。为了长期保持稳定的加工精度,常需要重新调机床。这样,降低效率就成了生产上的一大问题。 本文通过设计实例和试验结果,叙述了热变形对摩削精度的影响,如何减少热变形,以获得稳定的加工精度。 磨床在运转时,由于室温、油温、磨削冷却液的温度变化,致使各部件产生热变形,降低了工件的精度。在没有自动测量装置,…     

加工热变形的工序公差控制

在有热变形的机械零件的制造过程中,由于热变形量和加工尺寸变量的综合影响,使零件质量特性数据产生很大波动而出现废品。例如:零件的精加工尺寸受现场加工尺寸(加工完毕马上在机床上测量的尺寸)和零件的热     

机床热变形的主动补偿

研究加工中心热变形的主动补偿,讨论补偿系统的设计和运行原理。通过监测机床温度分布,采用附加人工热源接规则进行补偿或平衡机床本机热源所引起的温度变化。实验证明,这种主动补偿可消除机床的大部分变形和加工误差。     

机床部件挠曲变形的补偿──国外专利综合介绍

大多数机床都有其各自的弱点,在进行某种加工 时,必然会出现其特有的误差。如果分析一下这些误 差,大都是由机床在运转中发热而产生热膨胀和机床 部件的挠曲变形所引起的。这里仅谈谈补偿机床部件 挠曲变形的一些措施。(关于热膨胀所采取的措施已在 《机床》杂志1976年第4期《防止机床热变形的措施》 一文中介绍了)。 机床上有若干个作为高精度加工工件基准的导轨面,如果这些导轨面的不直度因挠曲变形而受到破坏,则对加工精度会产生重大的影响。特别是自动化机床,即使是边测量工件边加工的方法也不能保证加工精度,所以必须予先针对这些挠曲…     

导轨磨床热变形问题的研究

热变形是影响机床精度稳定性的最主要因素。热变形是由于温度场分布在构件的各个方向上的差别引起的。以柔性化、自由化和解体化的设计理念解决导轨磨床热变形问题,使龙门导轨磨床的加工直线度达到0.001mm/m,直线度的稳定度为0.001 5mm/m,加工工件的表面粗糙度达到Ra0.4μm。     

机床热变形与结构热对称设计

分析引起机床热变形的热源,探讨机床热变形机理,研究减少机床热变形及其影响的措施。根据机床的热特性,从误差防止的角度出发,提出减少或消除机床热变形的结构热对称设计方案。     

数控机床主轴温度控制及热变形测试与研究

以GMB2560龙门铣镗床主轴为研究对象,对数控机床热变形机理进行了分析,建立了温度场以及热变形测试方案,利用FLIR红外热像仪测温技术与米铱激光三角测量仪激光测距技术,对数控机床主轴箱的温度变化与分布数据,以及主轴各个方向的热变形进行了测量。实验测得,机床主轴的Z向伸长量较X、Y向变形量更大,机床的热态性能优异。测试结果为后续进行主轴系统的加工设计和热变形控制奠定了基础。     

五轴数控工具磨床热变形控制策略研究

对五轴数控工具磨床进行热变形的控制是提高其加工精度的关键,在指出五轴数控工具磨床的主要热源后,分析了机床热变形对其加工精度的影响,综合误差防止与误差补偿两种方法提出了五轴数控工具磨床热变形控制的策略.     

机床主轴温升和热变形在线检测及显示系统

介绍应用计算机技术,实现机床主轴热变形试验各侧点的温度、热变形的在线检测和数据处理。     

机床大件的热变形研究

本文在对单柱座标镗床测温的基础上,用有限元法计算了机床立柱等大件的热变形及其对加工精度的影响。