导轨平行度误差对工作台运动误差影响的建模与分析

机床导轨是机床各运动部件相互运动的基准,导轨误差改变了机床各部件的相对位置,破坏了各部件相对运动的准确性,造成了工作台运动误差,最终影响被加工零件的加工精度。研究了直线滚动导轨平行度误差对机床工作台运动误差的影响,根据赫兹接触理论分析了滚珠受力与接触变形的关系,基于齐次坐标变换和最小余能原理定量分析了工作台的运动误差。最后通过算法举例、仿真及计算结果的对比,表明该算法能准确计算出工作台的运动误差。     

一种圆柱度测量基准的误差分离方法

通过对主轴回转误差运动的分析，结合三点法圆度误差分离技术，提出了一种完全分离圆柱度测量基准误差的分离方法，即利用主轴回转轴线平均线、测量传感器及直行导轨之间的空间位置关系，建立相应的坐标系，在分离出被测截面圆度误差、最小二乘圆心初始坐标的基础上，完整地分离出影响圆柱度精密测量的径向回转运动误差和导轨的直行运动误差。该技术不仅可以消除测量基准误差对圆柱度测量精度的影响，还可以实现主轴回转误差、导轨直线度以及导轨对主轴平行度误差的精密测量，对高精度误差补偿加工和机床的精度检验也具有重要意义。     

车床导轨直线度检测的技术分析

车床在加工工件时，刀具相对于工件的成形运动一般都是通过导轨完成的。导轨是机床上确定各机床部件相对位置关系的基准，也是车床运动的基准。车床导轨的精度要求主要有三个方面：在水平面内的直线度；在垂直面内的直线度；前后导轨的平行度（扭曲）。因此，工件的加工精度在很大程度上取决于车床导轨的精度。然而，车床导轨在切削力、夹紧力、重力、热变形、长期地磨损等作用下，会产生相应的变形，从而破坏刀具和工件之间正确的相对位置，使工件的加工精度下降。     

机床导轨直线度误差的精确评定

1引言 机床导轨精度指标主要有导轨水平面的直线度、垂直面的直线度和双导轨间在垂直方向的平等度.     

机床导轨精度测量方法探讨

机床导轨是机床上用来确定各主要部件相对位置的基准,机床上的运动部件是通过导轨进行导向的。导轨的运动轨迹一旦产生误差,将会改变机床中各部件的相对位置,破坏运动部件之间相对运动的准确性,最终影响被加工零件的加工精度,因此,导轨几何测量精度是保证机床加工精度的一项重要指标。所以机床导轨的精度测量具有很重要的意义。     

机床导轨直线度误差对定位精度的影响分析

机床导轨的形状精度主要包括直线度和平面度等。若导轨的直线度和平面度超差,则会影响导轨的定位精度和重复定位精度。本文以导轨的直线度为例,研究机床导轨直线度与定位精度的关系。机床导轨的直线度误差有多种形式,有的导轨中间出现拱曲形状或凹状,有的在不同方向上出现不规则的弯曲曲线。若滑座在这种导轨上运动,滑座的运动精度会超差,影响定位精度和重复定位精度。下面以卧式车床的导轨为例,研究直线度影响定位精度的程度。     

机床导轨对主轴回转轴线平行度的精密测量

机床导轨与主轴回转轴线之间的平行度是影响机床加工精度的重要因素．也是影响测量圆柱度测量精度的主要因素。提出了一种完全分离机床导轨与回转轴线平行度的新方法。即以主轴平均回转轴线为坐标轴所建立的绝对坐标系内，利用三点法圆度误差分离技术。通过分离各截面的圆度误差及回转误差，结合绝对坐标系与各截面测量坐标系的关系。计算出在绝对坐标系的两个坐标平面内直行导轨上对应点与主轴平均回转轴线的关系。从而实现导轨与回转轴线平行度的精密测量。     

车床床身导轨精度的简易判定

车床床身是整台机床运动部件的基础,为了保证零件的加工精度,在车床大修时首先要控制和检查床身导轨的修理精度。部标规定,车床床身导轨精度有三项:溜板移动时在垂直平面内的直线度;导轨的不平行度;溜板移动时在水平平面内的直线度。在车床上,工件做主体运动,刀具沿床身导轨做直线运动。床身导轨的上述三项精度误差(包括其中一项产生误差或三项均有误差)都会改变刀具对工件横向的相互位置,反映到工件上,将使其母线不直或有锥度,即主要影响被加工工件的直径尺寸误差。     

基于误差理论的机床上导轨精度测量与分析

介绍了机床内防护上导轨位置度检测装置的机械结构及设计原理,结合误差理论,深入阐述机床内防护上导轨精度测量与误差分析,通过测量与分析理论建立,为机床导轨精度检测提供研究基础。     

机床导轨平行度误差的测量

检测机床导轨平行度误差一般采用如图1所示方法,图1a所示的方法要求千分表支架具有非常高的刚性,否则测量数据难以稳定,因此它只能用于两导轨距离较小条件下的测量。当两导轨间距离较大时,要用图1b所示专用检测桥和水平仪来测量,但它只能测量两条导轨在垂直平面内的平行度误差,难以直观地反映导轨间的平行度。这里介绍一种用自准直仪和专用检测装置测量导轨间平行度的方法,它能测量两导轨在水平和垂直平面内的平行度误差。     

Influence of the Non-linear Geometric Errors of Vertical CNC Lathe on the Machining Precision for Turning Slewing Ring''''s Ball Track

应用多体运动学理论建立数控立车的几何误差模型,对数控立车车削加工回转支承滚道进行了误差分析。切削试验与误差分析表明,数控立车中的4项非线性几何误差严重影响回转支承滚道的开口和接触角,严格控制机床的4项非线性几何误差是提高回转支承滚道加工精度的基本保证。对现役数控立车来说,根据误差反向补偿原理,采用数控软件误差补偿技术是提高回转支承滚道加工精度的有效措施之一,实践证明其技术可行、效果明显。     

基于激光准直瞄准的大直径测量系统的研究

如何提高大尺寸工件的在线测量精度，是大型机械加工的重要课题。针对大型立式车床的加工环境，本文提出了一种大端面工件在线测量方案。该方案采用激光准直瞄准定位，以测量瞄准误差为补偿，其合理的光路设计清除了阿贝误差，提高了瞄准精度。由于瞄准是以激光准直光束为基准，激光束的漂移造成基准的不稳定是整个测量系统最大的误差来源，而该方案采用“双光束反向漂移补偿法”抑制光束漂移，使角漂误差达到10^-6rad量级。实验结果表明，本方案的测量精度完全满足IT6的加工要求。     

A/C轴双轴转台几何误差检测与补偿技术研究

A/C轴双轴转台是中、小规格五轴联动加工中心的核心功能部件。分析了A轴、C轴与工作台台面之间的五项几何误差,利用激光干涉仪与RX10回转基准分度器对A轴、C轴的分度误差进行检测与补偿,利用五轴数控系统对A轴轴线与C轴轴线之间的位置误差、A轴轴线与工作台台面之间的尺寸误差进行检测与补偿,并提出了一种即节省成本又能有效降低A轴轴线与C轴轴线之间角度误差的修正方法。     

金属切削机床主轴运动误差影响的数学分析

在研究金属切削机床加工误差的基础上,针对机床主轴回转运动误差中的径向跳动误差、角度摆动误差和轴向窜动误差,以车床和镗床主轴为例,建立了主轴回转运动误差数学分析模型,从数学几何角度分别对上述主轴回运动城的加工精度影响结果进行了定量分析,并推导出了由此产生的各类加工几何误差不同的数学表达式。通过这些数学表达式可以定量地计算出机床主轴由于回转运动误差产生的加工几何误差数值。     

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。     

[误差建模及精度保证方法]卧式加工中心关键几何误差元素甄别方法

以某卧式加工中心为研究对象,通过定义机床各部件局部坐标系间初始位置特征矩阵和初始位置误差特征矩阵,构建机床空间误差完备模型,解决传统建模方法中若干项几何误差元素缺失的问题。借助体对角线定位精度测量实验,对所建完备模型准确性进行验证,进而在此基础上提出几何误差元素实际参预度的概念及其计算方法,并由此形成基于空间误差完备模型和实际参预度的关键几何误差元素辨识新方法。分别根据计算所得实际参预度和灵敏度,对给定加工中心关键几何误差元素进行甄别。对比分析显示,相较于传统灵敏度分析,所提基于实际参预度的甄别方法具有更高的准确性。甄别结果表明,该加工中心关键几何误差元素有7项,且均与位置相关,与X轴进给相关的关键几何误差元素有4项,说明机床X轴运动组件制造精度可能存在较大缺陷。     

数控机床进给速度对圆度的影响测试与分析

对球杆仪的测试应用及研究现状进行了阐述,并介绍了球杆仪的测试原理。针对某型立式加工中心的X-Y平面进行了圆度误差测试,圆度测试在500 mm/min,1 000 mm/min,3 000 mm/min的进给速度下进行。给出了不同进给速度下的圆度图和圆度误差数据,得到了伺服轴的进给速度越大,圆度误差越大的结论。对球杆仪测试的圆度误差进行了误差分离,得到了不同进给速度下的误差数据及排序,并对各项误差的原因及影响进行了分析。     

超精密车床进给伺服系统的复合控制设计

超精密车床在非球曲面以及超光滑表面的加工中具有广泛应用.将超精密车床进给系统设计成为具有电流环、速度环和位置环的三环伺服系统结构,并根据实际伺服特性,在位置环上设计了具有速度/加速度前馈补偿的半闭环复合控制策略.通过实验数据的比较,显著提高了进给伺服系统的控制精度,减少了跟踪误差.     

立式加工中心空间几何误差辨识解析及定位误差补偿研究

为大幅提升立式加工中心加工精度,满足当代数控机床对高精度的需求,针对立式加工中心3个运动轴,深入分析了其轴向运动空间几何误差,提出了可有效辨识运动轴轴向运动空间6项几何误差的辨识方法.建立了空间6项几何误差辨识模型,并针对关联轴联动垂直度误差进行了有效分析,建立了垂直度误差辨识解析模型.同时,针对3个独立运动轴轴向定位...     

用坐标法在数控机床上加工管板类工件的管孔位置度误差研究

以坐标法在立式加工中心加工大型管板类工件上的管孔为例,说明了工序尺寸链组成.对单个孔的位置度极限误差、任意两孔的中心距尺寸极限误差及其影响因素进行了分析,得出了单个孔的位置度极限误差、任意两孔的中心距尺寸极限误差与被加工孔在机床坐标系中的位置有关、与工件的移动路径和加工顺序无关的结论,对合理评价被加工件的质量具有普遍的指导意义.