一种考虑零件变形的装配误差计算方法

针对零件变形导致的装配误差问题,提出一种装配变形误差计算方法。将零件特征面利用离散点表示,通过分析加工引起的离散点偏差和变形引起的离散点误差建立零件变形与误差的关系,进一步研究零件变形对装配误差的影响。构建装配信息模型来表示零件变形误差传递与所需的信息关系,综合考虑零件加工误差和零件变形两方面误差因素,建立装配误差传递和计算模型,实现考虑零件变形的装配误差计算。以某产品为例,对该装配误差计算方法进行了验证。     

微型晶振平行缝焊平台误差建模及分析

平行缝焊平台的误差分析对于微型晶体谐振器封装质量具有重要意义。针对平台的精度需求,分析了误差源,确定了误差传递主路径;基于误差的传递规律以及平台结构特点,改进了齐次坐标变换方法,建立3个特征坐标系,并分析加工误差和装配误差对平台位置误差的影响;建立平行缝焊平台中X-Y平面和Z轴方向零件装配时的误差模型,并基于这两个基本模型建立平行缝焊平台的位置误差通用模型;通过MATLAB软件上对所建立的误差模型进行仿真分析,验证了模型的正确性,并在满足重要尺寸精度要求的前提下,求得了允许的误差变化范围。     

元动作装配单元误差源及误差传递模型研究

机械产品装配误差源和误差传递规律分析,是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上,提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素,将装配过程的误差源分为位置误差、形状误差、装配位置误差等五类误差源;建立各类误差源及其误差评价的统计模型;分析误差在零件间、零件内两特征间的传递和相互作用,构建误差传递链图、误差传递网络对五种误差源与配合误差进行形象化表达。综合误差传递链接图,建立面向整个产品误差传递及装配功能表达的装配误差网络图模型,为方便误差传递网络图中各类误差传递模型的计算与存储,又进一步构建了面向整个产品装配误差传递的链接矩阵。以某加工中心连续分度转台蜗杆转动元动作装配单元装配为例,验证误差源表达和误差传递模型的有效性。     

考虑制造误差的工业机器人精度可靠性分析

针对工业机器人定位精度受关节加工及装配误差等不确定因素影响的问题,提出了一种基于运动学模型和Kriging代理模型的六自由度工业机器人可靠性分析方法.通过D-H模型建立了六自由度工业机器人理想正运动学模型,建立了各关节配合表面误差传递路径并结合小位移旋量法(SDT)与MD-H模型构建了六自由度工业机器人的包含关节误差的...     

三轴数控机床加工误差分析

以三轴数控机床为研究对象,运用多体系统理论和齐次坐标变换,从装配误差、运行误差、换刀误差以及热误差这4个方面来分析数控机床加工误差,进而建立数控机床空间误差模型,分析出XYZ型数控机床的加工误差。     

面向装配精度的航空发动机转子零件选配优化

针对航空发动机转子零件选配问题,考虑装配要求和零件实物的差异性,提出一种面向止口—螺栓连接结构的转子零件选配优化方法,基于每个转子零件连接面的实测尺寸误差和形位误差数据,建立了单个转子零件误差模型;根据结合面之间的装配关系,建立了多级转子组件装配误差传递模型,提出综合考虑装配体同轴度和垂直度的零件选配优化模型,采用NS...     

基于误差传递模型的机床进给系统装配精度预测与调整方法

建立了基于小位移旋量理论的装配误差传递模型,对各零件加工误差及装配误差在装配过程中的累积情况进行描述;并以该模型为基础,提出了一套装配精度预测和装配调整方法;为了便于统一运算,提出了平面特征公差信息转化方法;最后通过CFV1300铣削加工中心的装配实例验证了该方法的可行性。     

Y轴丝杠热膨胀对包络铣齿加工精度的影响

基于包络铣齿和齐次坐标变换原理,建立包络铣齿热误差对齿廓误差影响分析模型。分析了机床结构与加工特点确定机床丝杠热特性。将丝杠热变形量代入机床误差传递矩阵中,获得刀具螺旋面偏差,研究了丝杠热膨胀与齿廓误差的关系。结果表明:丝杠轴向热膨胀会引起刀具螺旋面产生偏移,造成相应的齿廓误差。     

基于装配的卧式加工中心精度建模与分析

以多体系统理论为核心,运用齐次坐标变换对卧式加工中心的精度问题进行了系统、全面的分析,重点立足于装配中的精度建模和误差分析。通过对加工中心精度建模的研究,揭示了利用齐次矩阵变换将误差从机床部件传递到被加工零件的建模方法,并对这一方法进行总结,使其具有通用性和方便性。最后通过对某加工中心进行实例分析,验证了方法的可行性。     

多公差耦合装配结合面误差建模与公差优化设计

以装配结合平面为研究对象,分析多种公差耦合情况下零件间装配结合面误差建模和公差优化设计问题。采用小位移旋量(Small displacement torsor,SDT)描述公差,针对不同类型公差建立零件平面误差模型,通过蒙特卡洛模拟法获得装配平面误差变动分量的实际变动区间带宽,通过响应面法建立误差变动分量实际变动区间带宽与公差间的显式函数关系;建立包含零件加工误差与装配过程误差的装配结合面综合误差模型。将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了在设计阶段对装配精度的预测。以加工成本为目标,装配精度可靠度为约束,进行零件公差的优化设计。以一典型产品精度设计为例,验证了用该方法预测装配精度和优化零件公差设计的可行性与实用性。     

圆度误差测量及误差分析

介绍了圆度误差的最小二乘法及其数学模型的建立 ,并分析了影响圆度误差测量的几种误差因素。     

同轴度测量误差的分析与探讨

详细分析测量同轴度误差的近似计算方法的误差规律及其影响因素,指出测量同轴度误差的合理及不合理的采样位置,为同轴度误差测量过程中的数据采样提供依据。     

Thermal error modelling for real-time error compensation

A modelling strategy for the prediction of both the scalar and the position-dependent thermal error components is presented. Two types of empirical modelling method based on the multiple regression analysis (MRA) and the artificial neural network (ANN) have been proposed for the real-time prediction of thermal errors with multiple temperature measurements. Both approaches have a systematic and computerised algorithm to search automatically for the nonlinear and interaction terms between different temperature variables. The experimental results on a machining centre show that both the MRA and the ANN can accurately predict the time-variant thermal error components under different spindle speeds and temperature fields. The accuracy of a horizontal machining centre can be improved through experiment by a factor of ten and the errors of a cut aluminium workpiece owing to thermal distortion have been reduced from 92.4 µm to 7.2 µm in the lateral direction. The depth difference due to the spindle thermal growth has been reduced from 196 µm to 8 µm.     

零阿贝误差的纳米三坐标测量机工作台及误差分析

为避免常规三坐标测量机(CMM)中的阿贝误差,同时降低导轨运动误差对测量机测量不确定度的影响,研制了一种在三维测量方向上同时符合阿贝原则的纳米CMM工作台.该工作台做三维运动,x导轨和y导轨采用共平面结构;工作台三维测量系统的测量线正交于一点且正交点与测头中心点重合,x向和y向测量系统的测量线与xy导轨面共面.针对本工作台的特点,在参考常规三坐标测量机误差分析的基础上,详细分析了该工作台中各项误差的影响,给出了影响测量机不确定度的主要误差源,并对这些误差提出了修正方法.在研制的工作台上对一等量块进行了实验测试.结果显示,一等量块工作面的平面度测量标准差为11 nm,台阶高度标准差为21 nm,其中台阶高度测量平均值与检定值相差1 nm.理论分析和实验结果表明,所研制的工作台从结构上避免了CMM中多项误差源的影响,尤其是避免了阿贝误差的影响,可用于高精度的三维测量.     

Modeling and error analysis for assessing spindle radial error motions

The rotating accuracy of a machine tool spindle directly affects the roundness of machined parts. Commonly, a precision arbor and one or two probes are used to inspect the spindle axis error motion. When the spindle error motion is in the same order of magnitude as the accuracy of the reference arbor, it is desirable to separate the roundness error of the reference arbor from the spindle error. One of the methods used is the three-probe method. This paper presents an exact geometric model and error analysis for the conventional three-probe method. The exact model is used to show that there is an approximation error in the commonly used governing equations of the three-probe method. To reduce inaccuracy in the converted axis motion and arbor contour, the reference arbor accuracy should be at least ten times better than that of the axis motion. It is also shown that the mounting error of the probes should be less than one-fiftieth of the size of the axis motion and the arbor size. The exact geometric model developed in this paper can also be extended to analyze the accuracy of other spindle inspection or roundness measurement methods.     

数控机床几何误差的综合建模与补偿

对数控机床进行误差补偿是提高数控机床加工精度的有效方法.而建立快速准确的误差模型又是实施误差补偿的前提和基础.以三轴数控机床为对象,建立综合误差模型.     

转台误差对数字天顶仪轴系误差的影响

针对数字天顶仪在定位过程中存在的的轴系偏差,研究了如何对光轴与旋转轴、旋转轴与垂直轴之间的角度偏差进行补偿的方法。为了高精度地解算出测站点位置垂直轴的天文坐标,采用对称位置的两幅星图直接解算旋转轴的坐标,从而避免了光轴与旋转轴之间的补偿。采用双轴倾角仪测量倾角,并对旋转轴进行倾角补偿得出垂直轴的位置坐标。考虑进行轴系补偿时,转台误差会对旋转轴坐标和倾角补偿造成影响,分别研究了转台误差对于旋转轴以及倾角补偿的影响,并得出了转台误差的范围。实验结果表明:当测站点纬度的绝对值小于或等于88.3°时,转台误差必须小于或等于35″;当测站点纬度的绝对值大于88.3°时,转台误差值要小于|1 166.8cosδ|″。在对称位置解算测站点位置坐标时,必须提高转台的精度,以减小转台误差对于定位精度的影响。     

Chord error constraint based integrated control strategy for contour error compensation

Frontiers of Mechanical Engineering - As the traditional cross-coupling control method cannot meet the requirements for tracking accuracy and contour control accuracy in large curvature positions,...     

误差分离技术在主轴回转误差检测中的应用

针对采用静态检测手段对机床回转误差的检测精度不高,本文提出把误差分离技术用于机床主轴回转误差的检测,把工件的圆度误差从误差中分离出来,从而提高了机床回转误差的检测精度。