气浮立式硬支承动平衡机研究

基于气浮轴承支承技术，设计了硬支承立式双面动平衡机，建立了相应的数学模型。经过双力传感器测量系统进行数据采集和处理，得到两个分离平面上的不平衡量，通过配平使得旋转体的不平衡量有很大的减小。实验验证表明，这种动平衡测量方法是合理和有效的，整个动平衡机系统工作稳定，有较高的测量精度和配平效果。     

基于B样条的高频比动平衡机的永久标定实现

提出了一种基于双三次B样条插值对刚性转子动不平衡测试系统进行系统标定的方法,该方法可以避免和减少硬支承动平衡测量系统中由于忽略了惯性力和系统阻尼带来的测量误差,实现硬支承和软支承动平衡测量中系统的永久标定。在德国申克ST590平衡电测系统中采用0.5kg、1.6kg、5kg、16kg转子分别在180～1423r/min转速范围内进行标定实验,实验结果表明,该方法的标定结果与状态标定的标定结果具有同等的标定精度和测量精度。     

基于DSP的数字式动平衡测量系统及其关键技术的研究

为满足动平衡测量与加工一体化的动平衡自动校正技术发展的需求,文中采用高性能的DSP芯片作为中心测控单元,实现了一个可单机或同数控加工系统联机应用的数字式动平衡测量系统.在对系统总体结构介绍的基础上,重点对一些关键技术进行了讨论,首先,针对硬支承方案,分析了测力支承机械振动系统振动特性并整定了硬支承设计的重要参数;其次,提出采用程控增益放大的方法实现信号的跟踪调理,提高了测量系统的精度.系统已得到了实际应用,结果表明系统具有可靠、高精度和使用方便等特点.     

基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度的动平衡测量方法。讨论了该方法的基本工作原理,建立了电磁力装置的磁路模型;采用有限元建模对电磁力的可控性进行了研究,并分析了气隙、温度等因素对电磁力的影响;最后介绍了测量控制系统和控制策略。动平衡测量实验表明,该测量方法能够有效地提高大不平衡量工件的动平衡测量精度。     

超精密加工机床现场动平衡测量系统

本文给出了一种用于超精密加工机床动平衡的微机化测量系统。该仪器采用了数字滤波消偏等新技术。它可测量机床的动平衡，也可测量机床主轴的回转精度、工件圆度等。     

翻转法测量工件重心技术研究

提出了一种工件重心坐标的测量方法。通过测量三个均匀分布支承工件的称重传感器的支承力,可以计算出工件重心在水平面的坐标（x,y）。然后将工件翻转一定角度θ,同样可以计算出这时的水平坐标（x＇,y＇）。根据这两个坐标就可以通过坐标变换计算出工件重心的坐标（x0,y0,z0）。工件重心的测量可以指导工件的打磨,从而使工件的重心位置在理论重心的公差范围以内,保证了零件的静平衡和动平衡要求。     

精密轴系加工中支承方法的改进

1轴类零件顶尖支承加工法的改进轴类零件加工时回转精度的高低，主要决定于支承的回转精度。顶尖支承是其最常用和较理想的形式，它的合理设计和应用是提高轴类零件回转精度的关键。1.1提高顶尖支承精度的诸要求在精密磨削时（图1a），回转砂轮1，对工件2和顶尖支承3产生一定方向的径向切削力和随工件往返磨削方向变动的轴向力。图11．回转砂轮2．工件3．顶尖支承（1）由于支承固定，工件回转，径向切削力方向不变，支承接触区理论上变化不大，回转精度主要决定于工件顶尖孔的几何形状，与顶尖本身关系较小。（2）由于往复磨削时轴向切削力…     

提高精密轴系加工精度的方法

一、轴类零件顶尖支承加工法的改进轴类零件加工时回转精度的高低，主要决定于支承的回转精度。顶尖支承是最常用和较理想的形式，它的合理设计和应用是提高轴类零件回转精度的关键。1．提高顶尖定承精度的要求精密磨削情况见图la，回转砂轮1，对加工工件2和顶尖支承3给一定方向的径向切削力和随工件往返磨削方向变动的轴向力。＠＠为唐轮与工件间前后相对运动（1）由于支承固定，工件回转，径向切削力方向不变，支承接触区理论上变化不大，回转精度主要决定于工件顶尖孔的形状精度，与顶尖本身关系较小。（2）由于往复磨削时轴向切削力的变…     

提高精密轴系加工精度的方法

一、轴类零件顶尖主承加工法的改进轴类零件加工时的回转精度,主要决定于支承的回转精度。顶尖支承是其最常用和较理想的形式,它的合理设计和应用是提高轴类零件回转精度的关键。1．提高顶尖支承精度的要求。在精密磨削工件外圆时,回转砂轮对加工工件和顶尖支承给予一个固定方向的径向切削力和随工件往复磨削方向变动的轴向力。1）由于支承固定,工件回转,径向切削力方向不变,支承接触区理论上变化不大,回转精度主要决定于工件顶尖孔的几何形状,与顶尖本身关系较小。2）由于往复磨削时轴向力的变动,使支承系统中的轴向间隙和支承的…     

检验夹具中工件以两滚轮支承的定位误差分析

分析了检验夹具中工件以两滚轮支承时的定位误差对测量工件轴颈径向圆跳动精度的影响,提出了应根据不同的影响状况采用不同的测量方位。     

Aspects of tactile probing on the micro scale

This paper discusses the aspects that influence the interaction between a probe tip and a work piece during tactile probing in a coordinate measuring machine (CMM). Measurement instruments are sensitive to more than one physical quantity. When measuring the topography of a work piece, the measurement result will therefore always be influenced by the environment and (local) variations in the work piece itself. A mechanical probe will respond to both topography and changes in the mechanical properties of the surface, e.g. the Young's modulus and hardness. An optical probe is influenced by the reflectivity and optical constants of the work piece, a scanning tunneling microscope (STM) responds to the electrical properties of the work piece and so on (Franks, 1991 [1]).The trend of component miniaturization results in a need for 3-dimensional characterization of micrometer sized features to nanometer accuracy. As the scale of the measurement decreases, the problems associated with the surfaceprobe interactions become increasingly apparent (Leach et al., 2001 [2]). The aspects of the interaction that are discussed include the deformation of probe tip and work piece during contact, surface forces during single point probing and scanning, dynamic excitation of the probe, synchronization errors, microfriction, tip rotations, finite stiffness effects, mechanical filtering, anisotropic stiffness, thermal effects and probe repeatability.These aspects are investigated using the Gannen XP 3D tactile probing system developed by Xpress Precision Engineering using modeling and experimental verification of the effects. The Gannen XP suspension consists of three slender rods with integrated piezo resistive strain gauges. The deformation of the slender rods is measured using the strain gauges and is a measure for the deflection of the probe tip. It is shown that the standard deviation in repeatability is 2 nm in any direction and over the whole measurement range of the probe. Finally, this probe has an isotropic stiffness of 480 N/m and a moving mass below 25 mg.     

Development of a precision indentation and scratching system with a tool force and displacement control module

This article presents a tip-based micropatterning system with a precision device for measuring the machine force and the tool path. The machine force is obtained by a tool control module with a leaf spring and a capacitive displacement sensor. It is controlled to provide a force that ranges from 80 microN to 8 N. The force sensing unit, which is part of the module, is mounted on a PZT (PbZrTi) driven in-feed motion stage with a resolution of 1 nm. The work piece is set on an X-Y motion stage, and the position can be controlled with a tool path accuracy of 5 nm. Micropatterning and precision indentation experiments were performed, while the machined surfaces were examined by atomic force microscopy. From these results, the feasibility of the system for precise force-displacement control was verified for application in tip-based precision machining.     

机加工实训工件自动评分系统的设计

在数车、数铣、车工、铣工、钳工等机械加工专业的实训教学中,教师往往需要花费大量时间和精力,对学生实训工件进行检测、记录、评分,工作效率极低.现利用数显量具、计算机及Excel办公软件,开发设计实训工件自动评分系统,既能提高实训工件检测评分工作效率,又便于实现学生成绩数字化管理.     

A swing-arm on-machine inspection method for profile measurement of large optical surface in lapping process

Generally, the optical components are fabricated by grinding, lapping, and polishing.And, those processes take long time to obtain such a high surface quality. Therefore, in the case of large optical component, the on-machine inspection (OMI) is essential. Because, the work piece is fragile and difficult to set up for fabricating and measuring. This paper is concerned about a swing-arm method for measuring surface profile oflarge optical concave mirror. The measuring accuracy and uncertainty for suggested method are studied. The experimental results show that this method is useful specially in lapping process with the accuracy of 3–5 μm. Those inspection data are provided for correcting the residual figuring error in lapping or polishing processes.     

新型关节臂坐标测量机的设计

关节臂坐标测量机是一种新型非正交系坐标测量设备,相比传统的三坐标测量机,具有体积小、重量轻、灵活、轻便等特点,现已在机械制造、电子、汽车和航空航天等领域得到应用,具有巨大的应用前景.在前期工作的基础上设计出一种六自由度关节臂坐标测量机,该关节臂坐标测量机关节零件采用航空铝合金材料、连杆采用碳纤维材料,因而具有强度高、重量轻的特点,内置式平衡机构可减轻操作者劳动强度,精密的关节角度传感器保证了测量机的高精度.基于Open CASCADE和VC++6.0平台开发了关节臂坐标测量机的测量软件和标定软件,并进行了整机的联机调试,验证了系统的可靠性.     

一种气体静压球面轴承的参数优化方法

将遗传算法应用于设计气体静压球面轴承的主要参数，结合气浮式动平衡测量装置的要求，给出了算法实现的具体操作步骤和计算结果，开发了应用软件。实验结果表明提出的方法是可行且合理的。     

影响机械加工的几个因素

影响机械加工工件质量的因素很多，机床精度和产品结构工艺是两个重要影响因素，而在影响机械加工精度的诸多因素中，机床的几何误差、工艺系统的受力变形和受热变形占突出的位置。文中结合生产实际，详细介绍各种误差以及其形成的原因。     

应用瞬心法的动平衡测量虚拟振动系统

根据瞬时运动中心的概念,提出一种全新的动平衡测量虚拟振动系统。深入分析该系统的结构特点和不平衡响应特点,阐明实际测量系统和虚拟测量系统之间的关系。说明该系统采用柔性铰链连接的一体化板簧机构具有固定的振动中心,高且稳定的平面分离度。同时将压电传感器安装在同一测量平面内,克服了温度、湿度和噪声等环境因素变化时,各个传感器性能变化对系统测量精度的影响,也降低了系统相位误差对于一次不平衡量降低率的影响。试验表明该振动系统可以实现高精度动平衡测量。     

基于机器视觉的高精度工业尺寸测量系统研究

针对工业中高精度三维尺寸的测量要求,提出并设计了一种基于棱镜与多个工业智能相机的三维尺寸测量系统,它主要由机架、相机支撑架、3个工业智能相机、带有标记点的工件定位座、棱镜、气缸、可编程控制器、工控机组成。3个工业智能相机、可编程控制器均与工控机相连,工控机负责整个系统的数据采集、处理、结果判断与存储。该测量系统自动化程度高、成本较低、测量速度快,测量精度可达士0．03mm,可部分取代三坐标测量机在工业高精度尺寸测量中的应用。     

不同槽型铣刀片铣削过程振动分析

机械加工中工艺系统的振动破坏了零件的加工精度。刀具与工件之间的冲击力是引起振动的主要原因之一。通过对带有三维复杂槽型的波形刃铣刀片与平前刀面铣刀片铣削力和铣削振动的对比试验、铣削力的有限元数值模拟,表明带有三维复杂槽型的波形刃铣刀片铣削力小,铣削过程中引起工艺系统的振动较平稳。可以断言,优化刀具的结构与几何参数可有效地减小铣削过程的振动现象。