基于结构误差补偿的多坐标机床后置变换

提出了适用于任意结构形式的多坐标数控机床运动模型的建立与反求方法，在此基础上建立了对机床几何误差进行补偿的通用后置变换。该建模与求解方法已成功应用于国家某大型企业七轴互联动车铣机床的数控系统中。     

多轴机床空间误差的一般模型

本文提出了多轴机床空间误差的一般模型，该模型把刀具相对工件的误差表达为机床各相连组件之间误差的线性组合。适用于任意结构的机床以及坐标测量机和测量仪器。利用这个模型进行软件误差补偿，在不提高成本的情况下，可大幅度提高加工精度或测量精度。     

运用多体理论和神经网络的机床热误差补偿

利用多体系统理论,在典型体的坐标变换中,加入了位移误差矢量和位置误差矢量,形成了具有普遍意义的坐标变换,根据机床拓扑结构的低序体阵列,建立了机床通用误差计算模型。同时,对机床的主轴热变形和床身热变形进行了建模和辨识,通过5个温度敏感点的监测,用常规的5点法对机床主轴热变形进行研究,运用神经网络方法(RBF)建立温度与变形参数模型,将误差参数集成到通用误差模型中。在Makino四轴加工中心进行试验研究,设计出一套多个凸台的空间曲面,比较了不同凸台上的4个点补偿前后空间轮廓数据,误差减少60%,补偿效果显著。     

机床通用误差模型的建立及应用

系统分析了机床的拓扑结构特点及其共性,以多体系统理论和齐次坐标变换原理为基础,给出了机床部件相对位姿、运动及其误差的通用表达方式,并通过编程方式建立了一个通用的机床误差分析模型。采用交互输入方式,可以对不同机床进行高效的误差建模与分析。误差敏感性及其规律的分析结果,可以为机床公差设计、刚度控制以及安装调整提供重要的依据。     

数控机床空间误差的通用补偿建模研究

基于多体系统理论,对数控机床运动结构进行了分析,建立了通用的数控机床空间误差补偿模型,提出了具有规范性和通用性的数控机床运动误差建模方法,并以五轴数控铣床为例,建立了机床的空间误差模型.     

基于旋量理论的数控机床几何误差分离与补偿方法研究

针对机床制造和装配过程中产生的几何误差,建立一种通用的、系统的机床几何误差模型与补偿方法。首先以旋量理论与多体运动学理论为基础,从机床单个运动链到机床整体进行分析并建立了一种通用的误差模型,该模型可分离出影响可补偿与不可补偿位姿误差的几何误差源。然后基于得到的12项可补偿几何误差利用激光干涉仪进行几何误差测量、补偿实验。为了验证补偿效果,利用球杆仪进行了补偿前后的对比实验。实验结果表明:经过补偿后机床的垂直度提高了16%,圆度提高了37%。证明了所提出的建模和补偿方法可有效提高机床加工精度。     

数控机床空间误差的通用补偿建模研究

基于多体系统理论,对数控机床运动结构进行了分析,建立了通用的数控机床空间误差补偿模型,提出了具有规范性和通用性的数控机床运动误差建模方法,并以五轴数控铣床为例,建立了机床的空间误差模型。     

基于商空间的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法

提出了一种基于商空间和指数积的五轴数控机床几何误差标定与补偿算法。首先,利用提出的机床几何误差标定模型可以快速、准确识别出机床各运动轴的实际旋量坐标,采用商空间法去除伴随变换冗余参数,避免了旋量坐标重复正交化和归一化。其次,采用基于微分法的雅克比矩阵补偿算法,可以在不求取机床运动学逆解的情况下,对机床几何误差进行补偿。最后,通过MATLAB仿真对误差标定模型和补偿算法模型进行验证。     

一种新型三自由度虚轴坐标测量机机构的误差建模与仿真

设计了一种新型三自由度虚轴坐标测量机机构,给出了其运动学正解模型,依据全微分理论,导出测头位置误差与结构参数误差及3个并联驱动杆长度误差之间的相互关系,从而建立起这种新型并联机构的误差模型;然后利用计算机仿真方法,验证了误差模型的准确性,分析了3个并联驱动杆长度变化以及结构参数误差变化对测头位置误差的影响,为该虚轴坐标测量机机构的加工制造及其误差补偿奠定了理论基础,该并联机构还可用于运动模拟器、并联机床等其它并联运动装备.     

数控机床误差补偿技术及应用——几何误差补偿技术

利用多体系统运动学理论,通过分析低序体阵列、变换矩阵和运动方程,在相邻体之间引入位置误差和位移误差,建立了机床空间定位误差通用计算模型。基于激光测量提出机床的２１项几何误差参数辨识模型。在ＸＨ７１５加工中心上,对机床的空间几何误差进行理论计算,并进行补偿前后的对比实验,结果表明机床空间定位误差减小５０％以上,同时也表明利用误差补偿技术提高机床加工精度是有效的。     

旋转锉四坐标数控刃磨技术的研究

在天津大学研制的五坐标旋转锉刃磨机床的基础上 ,研究了旋转锉的四坐标数控刃磨技术。首先分析了四坐标数控刃磨旋转锉的可行性 ,然后通过运动分析建立了旋转锉的刃磨运动模型 ,最后通过多坐标联动控制实现旋转锉的实际刃磨     

数控机床通用空间几何误差建模方法与精密加工指令的生成技术研究

中低档数控机床在我国应用极其广泛,几何误差是影响该类机床的主要因素,约占机床总体误差的70%左右.本文应用多体系统运动学理论,依据双分支、11个自由体的结构,建立了概括所有可能出现的五轴以下数控机床结构形式的通用几何误差分析模型及精密数控指令求解方法,并在三坐标立式龙门加工中心上进行了实验验证.本文的研究方法,对误差补偿技术的普及和推广具有积极的意义.     

五坐标联动数控机床的误差建模及仿真

基于多体系统理论 ,提出了五轴联动数控机床的误差模型 ,并在四轴加工中心误差参数辨识结果的基础上 ,对该模型进行了仿真验证     

A Study on an Open Architecture CNC System with a NURBS Interpolator for WEDM

This paper deals with the design and implementation of an open architecture CNC system for wire electrical discharge machining (WEDM) with a consideration of the differences between WEDM and NC cutting machines. Work using open architecture controllers (OACs) has focused mainly on metal cutting machines. WEDM has many aspects similar to milling machines. However, there are differences in the machining processes and control strategies. To close the gap between previous general work on OAC and the WEDM specific needs, an open architecture NC model for WEDM comprised of a synchronisation kernel and an NC functional module is proposed. The proposed CNC system is applied to an existing commercial WEDM system by a retrofitting method. A precise NURBS interpolation function is implemented and sample runs are conducted with a NURBS interpolator that is added to the proposed system.     

支撑粱两端勾头的数控优化加工

随着数控加工技术的日益普及和不断发展,CAD/CAM软件的不断更新,加工各类曲面或复杂形面一直是多轴数控机床在编程及应用中的一项的关键技术。UG作为一款高端的CAD/CAM软件,在实际加工中有着广泛的应用。通过UGNX4.0的自动编程方式,在TK42200数控龙门铣镗床上加工"支撑梁"两端勾头的加工方案,该方案对其它复合形面的加工也有借鉴意义。     

3-HSS 并联机床运动学设计

提出以可以实现三平动自由度工联机构作为主进给机构,辅以回转工作台实现多坐标数控加工的并联机床结构配置方案,并据此简要阐述了一种三自由度并联机床的总体设计方案和相应的运动学设计方法。理论成果已用于样机开发。     

叶片类零件四坐标高效螺旋数控编程方法研究

研究了多坐标联动机床叶片螺旋加工方法 ,避免了轨迹上横向进刀 ,并按照等加工精度原理计算出合理刀位点。根据切削试验结果 ,对进给速度进行优化 ,保证了实际加工过程中刀具相对于叶片的匀速进给 ,有效地避免了叶片前缘、后缘处刀具啃切。与原有的叶片加工方法相比 ,基本上消除了原有的手工去除余量过程以及昂贵的叶片专用加工机床 ,提高了生产效率 ,降低了生产成本     

一种时间分割插补的渐开线加工方法

渐开线是机器零件重要轮廓曲线之一,普通数控机床不具有该曲线的插补功能,文中叙述了用时间分割插补法解决渐开线的加工难题.该方法插补计算时间短,而且保证插补点落在理论曲线上及进给步长相等.此方法只需对数控系统软件稍作改动就可以在普通机床上使用.     

虚拟轴数控机床的仿五轴控制

根据虚拟轴机床的结构特点,提出一种仿五轴控制方法,使得这种新型六坐标数控机床在外特性上与常规五坐标数控机床等价。这样,现有的五坐标控制技术和编程技术即可方便地用于六自由度的虚拟轴机床,从而有效发挥这种新型机床的优势。     

面向汽轮机叶片制造的斜主轴数控编程方法研究

通过分析普通三轴加工及多轴加工在叶片制造中存在的问题，提出了斜主轴数控加工技术，同时也指出了斜主轴数控编程中需要解决的问题。在研究了各种编程算法特点的基础上，结合在汽轮机叶片三维型面加工中的具体加工问题，提出了解决斜主轴数控编程的实现方法。