四轴联动加工中心几何误差软件补偿技术研究

以多体系统理论为基础,通过分析位移变换矩阵和位置变换矩阵,建立了四轴联动加工中心的几何误差模型.基于Windows平台开发了误差补偿软件,可以对测量数据进行机床几何误差的软件补偿,有效地提高了在线检测精度.软件系统在MAKINO立式加工中心上进行了实验验证,补偿效果明显.     

数控雕刻机床几何误差快速补偿试验研究

提出了一种数控机床几何误差补偿的改进方法,该方法利用NURBS预设路径基函数拟合得到误差补偿函数并产生新的NURBS曲线补偿路径.利用误差模型计算预设的NURBS路径与控制点之间的位置偏移得到NURBS误差补偿函数控制点,插入新的节点可以产生新的函数控制点并提高NURBS曲线表达误差补偿函数的柔度,从而得到更高的补偿精度,而NURBS补偿路径的实时插值也实现了误差补偿自动化.试验结果表明,该新方法在不需要处理器实时调用的情况下,具有与基于模型的几何误差实时补偿方法相同的精度,且能够应用在计算机辅助制造系统(CAM)的后置处理器中进行离线补偿.     

基于多体系统理论的车铣中心空间误差模型分析

数控机床的误差建模是进行机床运动设计、精度分析和误差补偿的关键技术,也是保证机床加工精度的重要环节.本文利用多体系统理论来构建超精密数控机床的几何误差模型,该模型简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差补偿和修正控制指令提供了理论依据.在机床实际应用中,可以利用由精密机床误差建模所推导出的几何位置误差来修正理想加工指令,控制机床的实际运动,从而实现几何误差补偿,提高机床加工精度.     

基于数据库查询的工业机器人误差补偿方法研究

介绍了一种采用高精度测量机器人检测工业机器人末端误差,得到空间几何误差网格,建立空间误差数据库,工业机器人在其工作空间内工作时自动调用误差数据库的补偿值直接进行误差补偿的方法.不考虑机器人复杂的物理结构,不追溯误差源,将机器人视为一个黑箱结构,采用空间插值的方法直接进行误差补偿.     

机床误差正交光栅检测及补偿的研究

文章提出了多轴机床空间误差的平面正交光栅检测和补偿方法.建立了包含21项几何误差的数控机床误差模型,给出了应用神经网络进行空间误差识别和补偿的技术.通过试验对比,验证了该方法的可行性.     

SINUMERIK 840D数控系统垂度误差补偿技术研究

分析了数控机床垂度误差产生的原因,详细介绍了SINUMERIK 840D数控系统的与垂度误差补偿相关的机床参数、系统变量、补偿步骤,并应用实例编写了补偿表.最后,介绍了垂度误差补偿应用的范围.     

具有丝杠热误差补偿功能的在线检测软件的开发

文章结合丝杠热变形的非线性等特点,采用径向基函数神经网络方法建立丝杠热变形误差模型.同时基于Windows平台开发了相应的补偿软件,该软件可以同时对机床几何误差与主轴、丝杠热误差进行补偿,有效地提高了在线检测精度.软件系统在MAKINO立式加工中心上进行了实验验证,补偿效果明显.     

基于热误差补偿的加工中心在线检测软件的研究

对加工中心在线检测软件误差补偿技术进行研究,基于Windows平台开发了在线检测误差补偿软件,并对软件开发中的关键技术：建立检测系统的几何误差与热误差综合模型,测头误差处理技术进行了研究。该检测软件可以同时对测头误差、机床几何误差与热误差进行补偿,有效地提高了在线检测精度。软件系统在MAKINO立式加工中心上进行丁实验验证。     

基于可补偿误差项的机床几何误差建模与补偿技术

提出一种可分离数控机床刀具与工件之间可补偿与不可补偿几何误差源的方法;依据可补偿误差项建立误差补偿模型;采用激光干涉仪+直角镜的垂直度直接辨识方法检测出几何误差,导出补偿量计算式,选用西门子840DNC的几何误差补偿模块进行补偿实验,其中8项指标补偿后的几何误差减小比例在16.5%～92%,补偿效果显著。实践证明本文作者所提出的机床可补偿几何误差的建模与补偿方法是有效和可行的,其补偿方法同样可以用于不同类型的机床。     

SINUMERIK 810D／840D数控系统螺距误差补偿技术研究

分析了数控机床螺距误差产生的原因及误差补偿原理,针对SINUMERIK 810D/840D数控系统,详细介绍了螺距误差补偿相关的机床参数、系统变量、补偿方法与步骤.最后,介绍了螺距误差补偿应用的范围.     

能够进行热误差补偿的加工中心在线检测软件的研究

研究了加工中心在线检测软件误差补偿技术，基于Windows平台开发了误差补偿软件，并对软件开发中的关键技术：建立检测系统的几何误差与热误差综合模型，测头误差处理技术进行了研究。可以同时对测头误差、机床几何误差与热误差进行补偿，有效地提高了在线检测精度。软件系统在MAKINO立式加工中心上进行了实验验证。     

大型数控成形磨齿齿形误差分析及补偿

针对大规格齿轮齿形误差溯源困难的问题,提出一种“滚-磨”工艺计算方法,分析砂轮的位置误差(中心距误差、安装角误差、切向误差)、半径误差及齿轮的齿数、螺旋角对齿形误差的影响,并建立磨齿机几何误差传动链模型,对齿轮精度进行测量和补偿。该齿形误差溯源及补偿方法,分析磨齿工艺参数与几何误差之间的关系,经测试其补偿后精度可达GB4级。应用算例分析表明,“滚-磨”工艺计算方法在齿形误差分析时可大大降低计算量和求解难度,能准确获得齿形误差产生的原因,所开发的补偿工艺,可以通过几何误差调整磨齿工艺参数,为大型数控成形磨齿齿形误差溯源及补偿提供科学依据。     

龙门机床几何误差建模与补偿研究

运用多体系统运动学理论描述了龙门机床结构关系,并建立了该机床几何误差数学模型。分析了模型中包含了各个运动轴的共计34项误差元素。最后,简化了龙门机床几何误差模型,给出了机床几何误差补偿策略。模型的建立和误差补偿策略的提出为机床实施误差补偿提供的基础。     

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。     

极坐标数控铣、滚齿复合机床几何误差分析

以极坐标数控铣、滚齿复合机床为研究对象,利用空间直角坐标系和空间极坐标系建立了机床整机几何误差模型,并得出简化计算模型.利用建立的几何误差模型,可以准确计算出机床的几何误差,为机床误差补偿提供了理论依据.     

数控车床刀具补偿功能的应用

数控车床刀具补偿包括刀具位置补偿和刀尖圆弧半径补偿.文章是以数控车床刀具补偿为研究对象,分析了刀具位置补偿的原理和应用,详细的研究磨损补偿动作和几何形状补偿动作的实施;并且分析了刀尖圆弧在加工中产生误差,从而确定在数控加工中必须进行刀尖圆弧半径补偿.同时研究了刀尖方位的确定和刀尖圆弧半径补偿指令的应用.此项研究为现场操作人员和学习数控操作和编程的人员快速处理加工中补偿问题提供了很大的帮助.     

立式加工中心空间误差验证及补偿

为提高某立式加工中心整机加工精度,借助旋量理论建立完备立式加工中心空间误差模型,在此基础上实现机床空间误差有效补偿.以旋量理论为基础推导并建立机床刀具运动链与工件运动链运动学正解,分析机床21项几何误差原理,在考虑21项几何误差的基础上建立该立式加工中心完备空间误差模型;利用九线法完成各项几何误差辨识;基于旋量运动学正解求解机床运动学逆解后得出运动轴实际运动路径,并通过体对角线实验对比补偿前后的效果.结果表明:所提补偿方法补偿效果显著,验证了机床空间误差模型的准确性,实现了提高机床加工精度的目的.     

双转台五轴数控机床的综合误差建模与补偿研究

研究五轴数控机床的综合误差建模与补偿方法.系统地分析了机床几何误差与热误差,并提出了其新的分类方法和一种直观形象的杆、副误差矩阵描述方法,根据这种误差描述方法建立了五轴数控机床的综合误差模型,最后根据矩阵微分法建立了机床综合误差补偿模型.     

数控机床平动轴误差辨识及补偿研究

为了大幅提升数控机床平动轴的运动精度,从而满足当代数控系统对其高精度的要求,针对机床平动轴的空间几何误差开展了深入研究,提出了可以有效辨识平动轴空间几何误差的便捷方法,并基于齐次坐标变换原理建立了平动轴空间几何误差的辨识模型;针对机床平动轴定位误差的特性,提出了可以实现有效补偿的增量式误差补偿原理,并建立了相应的误差补偿模型。经验证,所提出的平动轴误差辨识法和增量式误差补偿原理不仅理论正确,而且可以大幅地提高机床平动轴的定位精度。     

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。