基于多体系统理论的数控铣床误差建模

数控机床是机械、钢铁、汽车等行业的主要生产设备,而误差也成为影响数控机床精密度的主要因素。利用多体系统理论来对西门子数控铣床的误差进行建模,通过对误差模型的分析,在安装与制造过程中对误差项进行控制和补偿,从而提高数控铣床的加工精度。     

基于多体系统理论的三坐标数控铣床几何误差建模

分析了数控机床主要误差来源和现有误差补偿技术;阐述了多体系统的拓扑结构、低序体阵列和特征矩阵的构建方法.以XK0820型三坐标数控铣床为例,运用多体系统理论建立了该机床的几何误差模型,说明了建模过程,给出了几何误差模型的具体数学表达式.     

基于多体系统理论的数控机床误差建模

基于多体系统运动学理论的基本原理并结合一台专用数控机床，阐述了多体系统的拓扑结构，低序体阵列，以及特征矩阵的构建方法。分析了多体系统有误差运动的基本规律，研究了根据特征矩阵得到综合误差的算法。     

基于多体系统理论含误差面齿轮齿面方程的建立及分析

基于多体系统理论和齿轮啮合理论,根据六轴联动数控机床结构和实际磨削情况,建立了六轴联动面齿轮磨削含误差的齿面方程。将仿真误差结果与面齿轮实测齿面偏差做了分析,显示二者的误差趋势基本一致。这对面齿轮的的齿面误差修正和数控磨削误差补偿提高加工精度提供了理论依据。     

基于Huston多体系统理论的转台定位误差建模分析

首先概括介绍了Huston多体系统理论,然后利用此理论建立了转台方位和俯仰定位误差模型,最后利用建立的误差模型分析了各项误差对转台定位误差的影响。此模型计算转台定位误差比逐步投影法和坐标变换法更加规范和易于计算机编程计算,为通过计算机对转台定位误差进行补偿提供了可操作的具体方法。     

数控曲面磨床几何误差补偿技术及网络化应用的研究

将误差补偿技术同计算机网络技术结合起来,建立了基于网络的数控机床误差补偿服务系统。选取SMART-CNC数控曲面磨床专机为研究对象,完成了建模、开发误差补偿软件、构建网络化误差补偿服务系统的全过程．仿真试验结果证明了建模方法的正确性和网络化应用系统的可行性。     

基于多体系统理论的三轴转台几何误差建模以及灵敏度分析

三轴转台用于惯导设备的测试,工作精度是其关键性能指标之一,为提高三轴转台标定的工作精度要求,分析了三轴转台各项误差项对其精度的影响程度。基于多体系统理论以及坐标系变换理论,结合三轴转台的运动特点以及拓扑结构图,建立了三轴转台误差传递的数学模型。在此基础上,利用函数全微分理论提出了三轴转台误差灵敏度的分析方法,建立了三轴转台误差灵敏度分析模型,通过软件计算分析,得到了影响三轴转台精度的关键性误差源,为三轴转台的误差设计以及误差分配奠定了理论基础。     

基于多体系统运动学理论的坐标测量机误差自动建模

研究分析了运用多体系统运动学理论对复杂机械如坐标测量机进行误差建模的基本原理,介绍了误差自动建模过程。以FXYZ型立式三坐标测量机为例进行了误差建模,给出了空间误差模型具体数学表达式。理论分析和实际应用显示所述方法很好地解决了误差建模的通用性问题,为精度分析和误差补偿等提供了一个理想的误差建模方式。     

基于多体系统理论的数控铣齿机热误差综合建模

基于多体系统理论,以某种数控铣齿机为例,基于小误差假设,建立了包含34项热误差元素的热误差综合数学模型,并通过数控铣齿机的特殊运动状态和热误差补偿实验验证了热误差综合模型的可靠性。     

基于多体系统理论的五轴加工中心几何误差建模

基于多体系统的基本理论,介绍了复杂机械系统的描述方法,阐述了机械多体系统的拓扑结构、低序体阵列以及变换矩阵的构建方法.研究了数控机床几何误差建模的基本规律,并以五轴加工中心为例,详细阐述了几何误差建模过程,给出了具体数学表达式.     

基于多体系统理论的螺旋锥齿轮误差齿面建立与分析

根据六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面模型,并仿真了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论与误差齿面.仿真结果表明,砂轮主轴绕C轴旋转对齿面误差影响较大.文章研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

基于多体系统理论的汽车凸轮轴磨削几何误差建模与辨识技术理论研究

针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导出了该磨床精密加工运动约束条件方程;在多体系统理论误差参数辨识模型基础上,结合球杆仪测量原理所提出的辨识方法,能够很好地对该磨床的几何误差参数进行辨识;在此基础上研究了精密数控指令和逆变凸轮廓形的求解算法、理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法;最后给出了凸轮廓形曲线的拟合方法和刀具路线的计算方法。      

数控铣齿机定位误差的热影响分析及其分段建模

为了提高YKHS2210A型数控铣齿机的定位精度,根据最小二乘法分段直线拟合原理提出了对热误差斜率分段建模的补偿模型。该数控铣齿机丝杠的固定方式是一段固定一段自由,通过仿真发现丝杠固定端和自由端的温度场差异非常大,因此利用最小二乘法分段直线原理将定位误差的热动态部分分成两段进行拟合,建立了高精度、高可靠性的误差补偿模型。最后在数控铣齿机上进行补偿试验验证,实验结果显示经补偿,在温度变化过程中,机床定位误差一直能减少在53%以上。     

基于磨齿机的齿轮在线测量齿形误差评价

在线测量精度存在很大的改善空间,面向基于成形磨削的渐开线齿轮在线测量问题,结合齿形测量特点,介绍了齿形测量方法和误差计算模型,选用了改进最小二乘残差的时序分析测量法对测量误差进行评价,通过实验结果可知,时序分析法所得残差值更小,拟合曲线更接近实际值,具有较高的评价精度。     

面齿轮磨削力建模与工艺影响分析

建立了碟形砂轮磨削面齿轮的理论模型.应用切斜面磨削理论,将不规则的曲面齿面等效转化为平面,结合Gleason点接触椭圆等特征,方便对磨削力进行分析求解.将砂轮上的工作磨粒数均匀划分成单颗磨粒成屑力与滑擦力个体,精确阐述砂轮在磨削面齿轮时的磨削力.经过实验结果与仿真数值的比照分析得到磨削力对磨削用量的影响参数,实验结果表明,砂轮转速与面齿轮磨削力成反比例关系,工件进给速度与磨削速度与面齿轮磨削力成正比例关系.通过磨削力的实验结果与仿真数值对比分析,可得出最大相对误差为１７.９％,此数据证明了建立的模型与实验结果较为契合,能够很好地反映磨削力与磨削用量之间的关系变化,在提高面齿轮磨削精度与工艺上提供了基础的理论依据.     

面齿轮磨削表面粗糙度建模与实验分析

对碟形砂轮表面进行形貌分析,根据对面齿轮齿面表面粗糙度的形成机理分析,建立了用于面齿轮磨削的碟形砂轮的数学模型。然后根据面齿轮在数控磨齿机上的磨削机理,对碟形砂轮与面齿轮的磨削运动关系进行深入分析,并且建立了关于砂轮磨粒切削刃运动轨迹方程的坐标系,进而编制M文件计算不同参数变化时对表面粗糙度值的影响,通过计算值与实测值的比对,其最大误差在11.7%,结果表明,粗糙度数学模型计算值与实测值基本一致。     

数控成形砂轮磨齿机在机测量研究

提出了利用数控机床的回转运动（C轴）和径向进给运动（X轴）形成理论渐开线，实现齿形误差的在机测量方法。通过使用Num数控系统的YK73125数控成形磨齿机上的渐开线直齿轮齿形误差的在机测量实验验证了该方法的可行性。