双频激光干涉在数控机床定位误差补偿系统中的应用

本文阐述了双频激光干涉仪的测量原理、精度和测量方法，并在计算机控制的误差补偿系统中，应用双频激光干涉仪对数控机床的定位误差进行补偿，实验结果表明：这种方法可以大幅度提高数控机床的定位精度。     

数控进给轴阿贝余弦误差辨识与补偿方法

为了减小数控进给轴运动过程中产生的阿贝误差和余弦误差等几何误差对位置测量精度的影响，提出了一种基于多路激光组合测量的误差辨识与补偿方法。利用三路激光干涉仪的空间坐标关系和实际测量值，映射出数控进给轴理想运动轴线上的虚拟测量值，以补偿阿贝误差，并建立了进给轴倾斜角度解算模型，进而补偿余弦误差，提高进给轴定位精度。为保证位置测量结果的可靠性，设计了环境参数补偿实验，在减小环境因素影响的前提下，验证了误差辨识与补偿方法的有效性。实验结果表明，该方法有效补偿了运动过程中的阿贝误差以及余弦误差，提高了数控进给轴的定位精度。     

精密数控机床移动轴误差综合建模

为研究精密数控机床的加工精度,针对以气浮平台和旋转平台为主要方式的四轴抛光平台进行了几何与热的综合误差建模,利用XL-80激光干涉仪、PT100温度传感器及XSR90彩色无纸记入仪等仪器对X、Z轴的温度、定位误差进行测量、记录。分析精密数控机床移动轴的定位误差与温度之间的规律。运用切比雪夫多项式及最小二乘法分别建立X、Z轴几何误差模型和热误差模型,两模型进行叠加得到机床X、Z轴的综合定位误差模型,依据模型分别计算出X、Z轴定位误差拟合值,与实验测量值进行对比。结果表明:建立的模型具有预测精度高、鲁棒性好的特点。     

数控机床螺距误差测量与补偿

分析了激光干涉仪测量线性误差的原理.提出了一种使用激光干涉仪对数控机床反向间隙和滚珠丝杠螺距误差进行测量和补偿的方法,并给出了应用实例.实践结果表明该方法有效地提高了数控机床的加工精度.     

带标准分度转台的激光角度干涉仪的不准直误差模型

为了探讨带标准分度转台的激光角度干涉仪在测量过程中的安装不准直误差对测量结果的影响,在分析回转轴转角误差测量原理的基础上,根据测量光路的几何特征变化规律,提出测量系统的不准直误差模型。研究不准直误差变化对转角误差测量结果的影响,明确了为保证最终测量结果的精度在±1″内宜采取的误差控制措施。通过与自准直仪配合高精度多面棱体方法进行比对实验,并利用不准直误差模型对测量结果进行修正后,可以将测量结果的最大差值减小为-0.52″。结果表明所建立的误差模型的正确性,在准确评估和提高测量系统的精度上有一定的推广价值。     

感应同步器误差测试方法

本文在介绍激光比长测量的基础上,提出了一种新的感应同步器测试方法,即误差修正测量法,以激光比长仪作为长度基准,采用比较测量法测出感应同步器检测装置的测量误差,作为误差修正量存入微处理机,用软件修正检测装置的测量误差。     

螺距误差补偿在提高数控转台定位精度中的应用

本文介绍了回转轴的螺距误差补偿原理和基于激光干涉仪的螺距误差测量系统,并讨论了这种螺距误差补偿方法在提高数控转台定位精度时所出现的问题和解决方案。     

激光干涉仪在机床定位精度测量中的误差分析

使用(renishaw)激光干涉仪对一台立式铣床的定位精度进行了测量.在启用和关闭机床环境补偿系统的条件下,得出了两组相差较大的实验数据.通过对激光干涉仪在测量中的误差进行分析,找出了定位精度变化的原因和相关数据的变化范围.     

基于FANUC系统的螺纹误差测量与补偿

螺距误差是影响数控机床加工精度的重要因素.根据误差产生原因,介绍数控机床螺距误差补偿的依据和原理;以某一型号数控车床为例,详细说明了利用激光干涉仪实现误差测量及补偿的具体方法.结果表明,该补偿方法能较大程度提高数控机床的加工精度.     

数控机床几何误差测量及误差补偿研究

为了提高数控机床的几何精度,建立了数控机床几何误差的数学模型,选用API公司的XD5LS五维激光干涉仪,依据ISO230-2:2006标准,一次测量同时得到5项几何误差,最后在实际试验中提出针对SINUMERIK 840D系统的三轴数控机床补偿方法。实验数据证明:该三轴数控机床几何误差补偿方法简单有效易实现。     

MVC850B型立式数控铣床误差分析与补偿试验研究

针对企业实际生产中铣床加工精度波动的问题,应用Renishaw XL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行精密检测与补偿试验.利用环境参数对比试验,得出影响定位误差测量的因素;通过三因素双指标正交试验判断进给速度、加工时间以及测距等输入变量对反向间隙与螺距累积误差影响的主次关系;通过单因素对比试验获得反...     

Evaluation of the measurement uncertainty of a positional error calibrator based on a laser interferometer

A positional error calibrator for evaluating the positioning accuracy of machine tools and coordinate measuring machines (CMM) under dynamic conditions has been developed. It is based on the Hewlett Packard 5529A laser interferometer, which is capable of performing dynamic calibration. This laser interferometer measures the position of the slide as it moves continuously along the machine axis under test. The data are collected on a position basis by triggering the laser interferometer from a position-based reference signal. A software package has been developed for data acquisition and presentation of the positional errors in accordance with ISO 230-2 standard. This paper deals with the evaluation of the measurement uncertainty of this positional error calibrator. In order to assess the total measurement uncertainty of this calibrator, an analysis of the individual errors that make up the accuracy and repeatability error budgets has been carried out. These error budgets consist of the following components: (1) uncertainties intrinsic to the laser system; (2) uncertainties due to environmental effects; (3) measuring uncertainties due to the installation. This uncertainty analysis was carried out when this calibrator was used to assess the positional errors of a moving bridge type CMM at UMIST.     

基于多体系统理论的矫直机几何误差的建模与补偿

针对矫直机的几何误差建模和补偿技术进行研究。将矫直机床视为一个多体系统结构,完成对矫直机的拓扑结构描述,并进行压头、夹头和跨距调整等关键运动部件的误差分析。通过其次变换矩阵体系统推导机床几何误差模型,基于建立的误差模型,采用激光干涉仪识别机床运动轴的几何位置误差。提出矫直机的几何误差补偿方法并设计与开发补偿软件,对矫直机定位精度进行补偿。通过实验进行了误差补偿效果评价,实验结果证明误差模型的正确性以及软件补偿的可行性。     

非球面数控磨床的误差建模与补偿研究

以实验室自主研发的非球面数控磨床为研究对象,系统分析了该磨床几何误差元素,基于齐次变换原理和多体系统理论,建立了该磨床包含所有几何误差源的综合误差模型。基于双频激光干涉测量仪,应用9线误差辨识法和回转误差辨识法建立了以磨床单项误差为变量的组合方程,并求取了磨床的各误差分量。针对非球面数控磨床定位误差的特性,提出了增量式误差补偿原理。研究表明:该误差建模及补偿原理可以有效地提升非球面数控磨床的定位精度。     

激光干涉仪检测光路的快速校准方法

在使用激光干涉仪时,光路校准过程比较困难,需反复调整,耗时极长,严重依赖操作者的技术水平及经验,导致检测效率大大降低。通过对雷尼绍XL-80激光干涉仪检测的机床直线轴Y轴的光路进行分析,建立被测轴的齐次坐标变换误差模型,利用机床Y轴移动距离,再借助随着光点从光靶中心移动到光靶边缘的固定距离,求解与被测轴Y轴位置无关的激光发射器偏摆和俯仰角,以及间接得到激光器和反射镜位置偏移误差和光点在坐标系间变换的距离。通过建立的误差模型求解无法直接测量的分光镜与反射镜绕各自本身垂直底座轴线的偏摆误差,调整各部件,快速准确地完成光路校准。     

车铣复合机床回转轴精度检测和误差补偿分析

介绍自行研发的车铣复合机床,分析机床的误差源和提高机床加工精度的方法,并且通过Renishaw ML10激光干涉仪和RX10旋转轴校准器系统对车铣复合机床B轴位置精度进行了检测,根据检测结果进行误差补偿研究和实验验证。实验结果表明补偿后B轴位置精度可满足车铣复合机床的加工精度要求。     

BF-850B立式高速数控机床精度检测及误差补偿研究

机床在加工的过程中会因为物理变形和热变形,使得加工零件的精度难以保证,因此必须对运动中的影响机床精度的误差源进行误差分析及实时补偿。利用激光干涉仪和球杆仪对数控机床定位精度进行检测,并建立了关于机床变形的检测数据的数学模型,确定了定位误差补偿方法,同时以具体的数控机床为例进行了定位精度检测与误差补偿,最后对补偿效果进行了分析。结果表明：该定位误差检测及补偿方法具有可行性与实用性,使数控机床的定位精度得到了显著的提高。     

面向数字化制造的零件工序尺寸在线测量系统研究

以数字化制造为背景,对其基础使能技术——在线测量系统进行分析,在此基础上对激光测量、下位机数据采集、上位机软件模块进行详细设计和软硬件实现,通过现场数据处理结果,对系统误差进行了分析并提出了解决方法,最后,通过现场零件工序加工数据,对测量系统进行了验证。