精密磨削加工的神经网络误差补偿技术

通过对磨削加工过程中的误差信息进行综合分析,运用人工神经网络的基本方法,建立了基于神经网络理论的精密磨削加工误差补偿模型,并从结构和算法方面进行了详细阐述.给出了对磨削加工进行实时误差补偿的硬件实现方法,并通过样本的合理选择及系统的学习过程提高了该误差补偿系统的补偿能力.     

一种非球面超精密单点磨削与形状误差补偿技术

随着各种小型的非球面光学零部件的广泛应用,其成型模具的制造精度要求也日趋提高.针对目前我国尚未完全掌握非球面模具的超精密磨削技术的情况,对超精密单点磨削和形状误差补偿方法进行研究.利用在位接触式的测量系统的测量数据重构实际的磨削轮廓曲线.根据实际磨削轮廓与目标轮廓之间的法向距离,求解出法向残余误差,并提出基于超精密单点斜轴磨削的形状误差补偿方法.利用超精密磨床对口径为6 mm的超硬碳化钨的非球面光学模具进行超精密磨削、在位测量与误差补偿试验,经过两次循环,其形状精度(Peak to valley,PV)从449 nm改善至182 nm.     

基于多体系统理论的非球面磨削误差模型与补偿技术

为提高大中型非球面的磨削精度,从而提高非球面的加工效率,研究轴对称非球面磨削过程的误差模型,并对误差进行补偿.运用多体系统理论,基于一阶线性模型,建立非球面磨削成形的统一误差模型,并且推导各种误差对于最终面形误差的传递函数.基于传递函数特征相似误差集中补偿的方法,将所有趋势项误差转化为砂轮对刀误差以及砂轮形状误差进行补偿,并建立实用补偿模型,从而避免求解、校正各项具体误差.试验结果表明,建立的误差模型和辨识模型正确,可以使面形误差收敛到预期范围,从而解决了轴对称非球面磨削中的精度控制问题.     

精密磨削加工的神经网络误差补偿技术

通过对磨削加工过程中的误差信息进行综合分析,运用人工神经网络的基本方法,建立了基于神经网络理论的精密磨削加工误差补偿模型,并从结构和算法方面进行了详细阐述。给出了对磨削加工进行实时误差补偿的硬件实现方法,并通过样本的合理选择及系统的学习过程提高了该误差补偿系统的补偿能力。     

凸轮轴数控虚拟磨削技术研究

在分析凸轮轴数控虚拟磨削技术特点基础上,综合运用数据库技术、计算机编译技术和图像处理技术,开发了基于编译原理和图像处理的凸轮轴数控虚拟磨削系统.该系统采用链码跟踪方法记录图像的边缘轮廓,同时,结合数控加工的特点,通过误差分析实现凸轮轴轮廓的自动补偿.给出了系统开发关键技术的实现方法.实例表明,该系统为实现凸轮轴数控虚拟磨削提供了条件.     

外圆补偿磨削的试验研究

基于误差分离技术和补偿技术的发展设计了外圆工件圆度临床测量和补偿系统。在Ｍ１３１外圆磨床上的补偿磨削试验结果表明，所设计的测量补偿系统能够达到改善被加工工件圆度的目的，补偿后工件圆度误差减少近３０％。     

凸轮轴数控虚拟磨削技术的研究

在分析凸轮轴数控虚拟磨削技术特点基础上,综合运用数据库技术、计算机编译技术和图像处理技术,开发了基于编译原理和图像处理的凸轮轴数控虚拟磨削系统,该系统采用链码跟踪方法记录图像的边缘轮廓,同时,结合数控加工的特点,通过误差分析实现凸轮轴轮廓的自动补偿.给出系统开发关键技术的实现方法.实例表明,该系统为实现凸轮轴数控虚拟磨削提供了条件.     

曲轴非圆磨削运动中动态误差及补偿

动态误差是影响曲轴非圆磨削加工精度的主要因素,动态误差补偿可实时修正磨削过程的各种误差,保证补加工工件的加工精度.通过分析曲轴非圆磨削过程中动态误差产生的原因,对非圆磨削中数控系统的伺服滞后误差进行了定量分析,并对以恒线速度为基础的运动模型进行了仿真计算,计算结果表明,伺服滞后误差严重影响加工精度,且数控系统的调整只能减少伺服滞后误差,不能消除伺服滞后误差.提出了采用神经网络预测曲轴非圆磨削过程的误差,并对补偿数据进行必要的延迟处理后进行相应的补偿,以解决在线测量的角度偏差.通过离线测量加工试验表明,采用径向基函数网络较好地解决了曲轴非圆磨削过程中的误差补偿.     

滚珠丝杠在线检测及模糊PID补偿算法研究

为提高大型精密滚珠丝杠磨削精度及效率,将在线检测和误差补偿技术应用到丝杠磨削过程中.介绍了系统的构成和主要模块的工作原理,提出了在线综合动态测量及模糊PID补偿方法.开发了基于VC++的滚珠丝杠检测补偿软件,以型号60×06×420-P03R(公称直径mm×公称导程mm×螺纹长度mm-类型·标准公差等级·旋向)的丝杠螺...     

凸轮非圆磨削动态误差预测及补偿

对凸轮非圆磨削过程中伺服跟踪误差产生的原因进行分析,并定量计算了凸轮非圆磨削中数控系统的伺服滞后误差,并指出了数控系统的调整只能减小伺服滞后误差,不能消除伺服滞后误差.根据工件的实际测量结果,采用神经网络预测凸轮非圆磨削过程的误差,并进行相应的补偿.通过实际磨削测量结果表明,采用RBF网络能较好地解决凸轮非圆磨削过程中的误差补偿.     

Research on the error analysis and compensation for the precision grinding of large aspheric mirror surface

The purpose of this paper is to propose a compensation grinding method for large aspheric mirror surface. Because the tradition grinding is not suitable for large aspheric mirror surface, in this paper, a grate parallel grinding in 3-axis and an on-machine measurement system are applied. Based on that, it presents the errors that mainly affect the form accuracy and technology of compensation grinding. An experiment of compensation grinding was carried out for large aspheric mirror surface. With the separation of decentering, wheel arc, and residual grinding system error, the PV value further decreased comparing to tradition compensation. These results indicated that this compensation can improve the form accuracy significantly in large aspheric mirror surface grinding.     

精密内圆磨削过程的灰色系统模型研究与质量控制系统设计

预报补偿与控制技术是提高精密内圆磨削质量的有效途径。在分析轴承内圈内圆磨削质量的基础上，指出精密内圆磨削过程可视为一典型的灰色系统，灰色系统ＧＭ（１，１）模型将有助于进一步认识内圆磨削过程的本质。建模仿真结果表明，ＧＭ（１，１）模型可以较好地描述工件磨削尺寸误差序列的趋势项，基于此，就可以对内圆磨削过程实施预报补偿控制。设计了旨在提高轴承内圈内圆磨削质量和效率的控制系统。     

提高精密凸轮磨削精度的几何误差补偿技术

针对精密凸轮加工中存在的精度问题，推导出凸轮磨削中的理想砂轮中心包络线的求解方程，进而将基于多体系统理论的误差补偿技术与凸轮加工设计方法相结合，研究了理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法、精密数控指令和逆变凸轮廓型的求解算法，在此基础上，开发出凸轮精密磨削过程的误差补偿与动态仿真分析软件。实验表明，运用该软件生成的精密数控指令以及逆变凸轮廓型，可直接保证凸轮廓型的加工精度，提高凸轮生产效率50％以上。     

外圆磨削中形状误差的程序补偿技术

从理论上分析了杆件在径向磨削力的作用下产生的变形,并通过磨削实验验证了这种现象的普遍存在。该变形造成工件中间直径大于两端,严重影响工件的直线度和圆柱度。针对这种腰鼓变形,提出在数控磨床上,利用程序补偿技术进行插补补偿,通过试验表明程序补偿能有效提高了工件的形状精度。     

机器人柔性磨削机床的恒磨削力补偿机构及其动力学分析

介绍了用于机器人柔性磨削系统的柔性砂带磨削机床,提出了恒磨削力补偿机构。分析了机器人柔性砂带磨削机床转位机构实现在线多工位磨削加工的创新设计和恒磨削力补偿机构的原理。建立了恒磨削力补偿机构的运动学、静力学和动力学数学模型,并对其进行了数值仿真。讨论了机器人柔性砂带磨削机床的结构参数对恒磨削力补偿机构的运动学特性和动力学特性的影响,为机器人柔性砂带磨削机床的机械设计和机器人的轨迹规划提供了理论依据。最后,对具有恒磨削力补偿机构的柔性磨床组成的机器人柔性磨削系统进行叶片加工实验,结果表明其加工精度完全满足复杂曲面的高加工精度要求。     

非轴对称非球面平行磨削误差补偿技术研究

针对非轴对称非球面的成形加工法柔性不足及球形砂轮加工法对工具和机械的要求太高的缺点,提出采用普通圆弧金刚石砂轮加工的平行磨削法。对于新方法加工中存在的加工误差问题,提出在非轴对称非球面加工中使用带倾角圆弧修整器及对主轴半径和副轴半径误差采用离线补偿的加工技术。通过理论分析和试验表明此方法可达到提高非轴对称非球面的加工精度的效果。     

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。     

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。     

基于CD磨削方法的高效磨削技术研究

CD磨削技术是2005年以来磨削加工领域发展中最快的一种高效磨削加工技术,针对CD磨削为什么能实现高效、高精度的加工问题,文中从CD磨削的加工机理、CD磨削修整原理及自动补偿、加工控制三个方面,解释了CD磨削是如何能达到最佳磨削效果的。