非正交五轴数控机床曲面加工误差补偿研究

针对复杂曲面无法直接在数控机床中实现精加工问题,基于多体系统理论建立非正交五轴数控机床运动误差模型,该模型包含了五轴数控机床的静态误差和动态误差共计45项几何误差。同时将nurbs曲面重构技术运用到待加工曲面的数学表征中,通过三坐标测量机采集到曲面型值点后,通过曲面重构技术获得机床加工时所需的插值点坐标。最后结合数控机床精加工条件进行数控指令修正,能够达到误差补偿效果,一方面实现了复杂曲面加工同时又满足了其加工精度要求。     

运动控制器内壁缺陷图像采集系统设计与研究

设计了一种较长管状内壁缺陷图像采集系统,主要介绍了该系统的机械结构和运动控制系统的软硬件结构,并分析了其图像采集辅助定位机构气动系统的工作原理。其中,控制系统以多轴运动卡PMAC为核心,与上位机构成双微处理器分层递阶控制框架。上级工控机主要完成系统的管理,下级PMAC主要完成伺服运算和运动控制。采用VC++MFC软件开发平台设计了上位机系统管理软件,其功能分作若干个模块来实现。下位机程序则利用PMAC自带的PEWIN32执行软件完成开发调试,实现了实时性任务处理。     

数控机床旋转轴误差辨识研究

以多体系统理论为基础建立了包含旋转轴几何误差的DMP60U型机床运动模型,并利用某公司的QC10球杆仪对DMP60U型的C轴和斜转轴B轴各4项位置误差分别进行测量和辨识。在对球杆仪测量点的在坐标系中的位置坐标表达分析后,得出了球杆仪测量圆的偏心率与位置误差间数学关系。通过运用机床RTCP功能控制多轴同步运动,设计进行不同高度下的4次测量,可辨识出这8项位置误差,快速高效。经实验验证,这种辨识方法测量结果精确,可用于五轴加工中心误差辨识。     

数控机床实现精密加工过程的理论与实验研究

为了实现更加经济、有效的精密加工过程 ,本文基于多体系统运动学理论 ,建立了数控机床实际运动模型 ,并以此为依据 ,对数控机床理想刀具路线、实际刀具轨迹及理想数控指令、逆变数控指令间的相互映射关系进行了深入的研究 ,并提出与精密加工过程相应的逆变数控指令集的求解方法。大量的实验结果表明 ,通过本文提出的理论方法 ,可使机床的加工精度提高 5 0 %以上 ,说明本文所提出的理论和方法是正确的、有效的     

AOCMT机床旋转轴几何误差辨识方法的研究

以AOCMT型五轴超精密加工机床为例,运用球杆仪对其旋转轴C轴进行测量,测量时采用机床两个平动轴和一个旋转轴同时运动,测量方式分轴向,径向,切向三种。以多体系统运动学理论为基础,运用齐次坐标变换矩阵建立机床旋转轴几何误差模型,并提出一种误差辨识方法。该方法利用误差模型推导出各项误差与球杆仪轨迹偏心率关系的数学表达式,设计进行不同位置,不同高度的测量,以此可以将与位置点无关的静态误差和与位置点相关的动态误差同时分离出来,准确高效。     

可控电解珩磨加工的电流控制技术及金属去除规律的研究

研究了以微机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解电场强度,从而调控各点的金属去除速度,获得工件要求的几何形状精度的新加工方法（可控电解珩磨）．该方法在降低工件表面粗糙度的同时,还具有纠正工件几何形状误差的能力,尤其适用于高精度复杂形状工件和难加工金属材料的精密加工．本研究采用不完全微分算法实现电解电流的闭环控制,并且应用人工神经网络技术建立了系统的施电模型．实验结果表明,该方法可获得满意的加工精度．     

一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测方法

针对对刀点对机床精度的影响及对机床最终精度和性能的评价,提出了一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测与定量分析方法。该方法首先利用多体系统运动学理论,建立了基于NAS979斜置圆锥台的五轴数控机床运动方程。以此为基础,求解了基于对刀点的试件实际加工位置和数控加工指令,建立了五轴数控机床几何精度预测模型,预测了圆锥台圆度、同轴度和倾斜度等精度指标。然后,开展了五轴数控机床精度的仿真预测定量分析。圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的预测值分别为0.029mm、Φ0.0654mm、0.0243mm,而圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的标准公差要求值分别为0.100mm、Φ0.100mm、0.030mm。仿真结果表明,预测的圆锥台精度指标能够满足标准公差精度要求。最后,为了验证该方法的有效性性,开展了了斜置圆锥台的切削实验验证。圆锥台圆度、同轴度和倾斜度的测量最大值分别为0.0380mm、Φ0.0931mm和0.0282mm,最小值分别为0.0316mm、Φ0.0658mm和0.0246mm,测量均值分别为0.0356mm、Φ0.0805mm和0.0271mm。实验结果表明,测量均值与预测值非常吻合。因此,在新研制的数控机床精度检验与验收过程中,机床研制单位能利用该方法准确、快速、直观地评估机床精度和性能。     

基于FMECA与FTA的数控磨床数控系统可靠性分析

数控系统是数控磨床的关键子系统之一，其可靠性水平决定数控磨床整体质量。采集某系列数控磨床的故障数据，对数控系统进行可靠性分析。采用故障模式和影响性分析法，求出数控系统对整机的危害度；利用故障树分析法进行分析，求出最小割集，确定造成数控系统故障的直接原因。针对故障原因，提出改善措施，以提高数控磨床整体可靠性。研究结果能够为数控磨床的设计和制造提供参考。     

基于多体系统运动学理论的并联机床运动空间分析及仿真研究

结合 3自由度并联机床 ,运用多体系统运动学理论 ,通过程式化的建模方法 ,建立起并联机床工作空间、结构参数及运动控制参数间的关系模型 ,并给出其计算机仿真结果。