四轴联动加工中心误差补偿技术的研究

基于多体系统理论建立了四轴联动加工中心的运动误差模型,提出了几何误差参数的辨识方法以及相应的测量技术,运用传统的测量方法与先进的Ｒｅｎｉｓｈａｗ８测量系统相结合可准确地辨识出四轴联动加工中心的２７项误差参数;在四轴联动加工中心上进行软件误差补偿一坐标测量机进行了检验。结果表明,建模方法具有较强的实用性,对多坐标联动加工中心误差补偿效果明显。     

五轴加工中心空间误差分析及补偿研究

加工中心精度是影响产品加工精度的最重要因素,误差补偿技术是提高加工中心精度的重要方式。通过分析五轴加工中心的空间误差及建模结果,以TTTRR五轴加工中心为例,建立了综合空间误差模型,为误差补偿打下理论基础;通过研究多种误差补偿技术,提出了一种可以基于建模结果的平动轴几何误差测量新方法,结合旋转轴几何误差的测量结果,最后通过在某台五轴加工中心上进行测量和补偿实验,验证了建模结果的正确性和新位移测量法的有效性。     

刀轴摆动式五坐标数控加工中心摆长测定方法

五坐标加工中心的主轴摆长是实现五坐标机床自动跟踪的关键参数,其确定值的精度直接影响加工中心的加工精度。提出一种主轴摆动式五坐标加工中心摆长的测定方法,其原理是机床坐标值的实际变动量应与通过摆长、主轴摆动角度之间几何关系计算出的坐标值变动量相符。与传统测量方法进行了比较,证明所提方法精度高于传统方法,并且实用、可靠。     

中航研制出五坐标数控机床

日前,随着铣头的转动,S试件合格切出,中航工业制造所成功设计研制出国内首台A/B摆角五坐标单主轴数控龙门铣床。 这台具有完全自主知识产权的A/B摆角五坐标单主轴数控龙门铣床,配有以刀尖点为旋转中心的编程方式,可对五坐标加工刀具长度进行自动补偿,从而提高加工程序对不同刀具和机床的适应性,使得多坐标联动的程序编制大大简化,提高机床的加工效率和加工精度。     

应用复合摆角实现大角度零件加工

以某大角度零件为例,通过两种不同方法建立坐标系,得出了需在不同摆角行程机床加工的结论.一种是普通的坐标系法,得出此零件需要在特定的机床上才能加工;另一种采用勾股定理计算坐标轴旋转角度,充分应用五坐标机床复合摆角,可在A/B摆角行程30.以内的普通五坐标数控机床上加工该零件.在生产设备受限的情况下,通过机床复合摆角可以解...     

主轴热误差的数值建模分析

数控机床逐渐向高精度、高速度、精密化、智能化方向发展。机床的精度直接影响了工件的加工精度。以测量加工中心主轴系统的温度场和热误差数据为基础,采用五点法测量了加工中心主轴系统的温度场和热误差数据,用偏最小二乘回归方法建立了两者的多元线性回归模型,并对各个测温点的温度变化与主轴热误差之间的量化关系进行了定性研究。经研究分析,该模型具有较强的预测能力和较为理想的精度,可以满足加工中心热误差实时补偿的需要,也可作为机床设计和制造的参考依据。     

信息

88062可自动补偿砂轮尺寸的五轴CNC磨床是美国Heltech机床厂研制成的。该磨削中心具有砂轮的自动尺寸补偿装置,用于加工形状复杂的零件,可得到很高的精度。该机床可加工零件尺寸为ф100× 250 mm,加工最大螺旋角为45°(右旋)和20°(左旋)。(薛儒摘译) 88063五轴卧式加工中心日本 TOYODA机床公司在美国的分公司最近研制成功 FH 80卧式加工中心。该加工中心采用的自动控制系统包括。该公司生产的CRT监控系统;对五轮实行自动控制的光学系统;刀具破损与故障预报系统;自动调节、测量与尺寸自动补偿系统;自动消除主轴间隙系统;切削力自动控…     

基于激光跟踪仪标定五轴数控加工中心主轴

为了满足高精度加工大口径光学元件的需求,对原有的三轴机械加工中心上进行了一系列技术改造,从而实现了光学元件的五轴数控加工.介绍了三轴系统数控加工中心到五轴数控加工中心的改造过程,并提出了一种标定改造后主轴参数的方法.该方法运用高精度激光跟踪仪建立坐标系、采集数据,计算系统几何参数,由此对主轴的杆长、摆角等参数进行精确标定和精度分析.结果显示,角度量标定精度优于10.000″,长度量标定精度优于0.040 mm.实验证实提出的方法对类似的工作具有普适性.     

寄生式时栅安装误差对传感器测量精度的影响

为了提高寄生式时栅行波信号的质量和传感器的测角精度,研究了离散式测头安装误差对传感器测角精度的影响。介绍了寄生式时栅的结构组成和工作原理,建立了三维仿真模型,应用Ansoft Maxwell仿真软件对测头与转子不同间隙、测头的俯仰角和偏摆角大小变化对传感器测角精度的影响进行了仿真实验分析,同时应用84对级的寄生式时栅搭建实验平台进行了实际实验验证。仿真和实验结果显示:安装误差中的间隙、俯仰角、测头的偏摆角等因素变化对传感器测量精度均有影响。间隙变化对测量精度的影响具有规律,可通过建模进行修正。实验所用的84对级的寄生式时栅最佳安装间隙大小为0.2mm。俯仰角、偏摆角的变化对测量精度的影响规律变化较复杂,故文中建立了相应的误差补偿模型。本文的研究结果可用于指导传感器的结构优化设计、测头的安装和误差精确补偿,进而提高传感器的测角精度。     

复杂工况抽油机变频控制中游梁摆角高精度测量技术研究

针对实际油井工程中游梁式抽油机变频调速的控制问题,为了给其电机速度曲线优化提供高精度的摆角信息,以达到提高变频控制效率及稳定性的目的,设计了用于变频控制器的高精度实时游梁摆角测量系统.在复杂工况条件下,为了提高系统测量精度,采用了防脉冲干扰的移动平均滤波法以及分段补偿温度漂移等技术;同时为了有效消除安装误差,提出了摆角测量系统在线标定方法;最后对游梁摆角进行了静态及动态试验.实验及研究结果表明:在实际抽油机-50°～+50°的摆幅内,系统测量精度达到±0.15°,零偏为±0.05°,且抗振效果非常明显,该系统能够满足油田恶劣工况下电机控制系统变频优化调速的使用要求.     

五坐标数控龙门加工中心动态优化设计

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数并将其应用到数字仿真模型中,提高了模型的精度;在加工中心的结构优化设计过程中,提出了灵敏度分析法和基于动刚度的结构优化法,对主要部件的内部筋板结构进行了与传统方法不同的设计,提高了加工中心的动静态特性;针对加工中心在工作过程中不可避免的共振问题,巧妙利用机床的附属设备设计了抑制振动的调谐阻尼器。     

转台-摆头式五轴机床几何误差测量及辨识

为降低转动轴几何误差对转台-摆头式五轴机床精度的影响,提出了基于球杆仪的位置无关几何误差测量和辨识方法。基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了转台-摆头式五轴机床位置无关几何误差模型,依据旋转轴不同运动状态下的几何误差影响因素建立基于圆轨迹的四种测量模式,并实现10项位置无关几何误差的辨识。利用所建立的几何误差模型进行数值模拟,确定转动轴的10项位置无关几何误差对测量轨迹的影响。最后,采用误差补偿的形式实验验证所提出的测量及辨识方法的有效性,将位置无关几何误差补偿前后的测量轨迹进行比较。误差补偿后10项位置无关几何误差的平均补偿率为70.4%,最大补偿率达到88.4%,实验结果表明所提出的建模和辨识方法可用于转台-摆头式五轴机床转动轴精度检测,同时可为机床精度评价及几何精度提升提供依据。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。     

基于吊丝悬架的地面微重力补偿实验系统设计

地面微重力补偿实验系统越来越多地应用于智能助力设备上。ITER装置内受损零件的更换由操作员通过遥操作机器人主机械手操控从机械手完成,为了使操作员操控省力,需要对主机械手进行重力补偿。基于吊丝悬架的微重力补偿方案,设计了一种吊丝摆角测量装置,能够方便有效地实现吊丝摆角的测量。首先对系统进行总体设计,然后对吊丝摆角测量装置进行理论计算及ADAMS运动学仿真,得出了该装置对吊丝摆角测量的放大倍数,接着设计了系统的控制方案,最后对系统进行相关补偿实验,验证了该设计的可行性。     

物距和光强变化对测量精度的影响研究及补偿北大核心CSCD

针对工件测量尺寸精度受到物距和光源强度影响的问题,开展了基于物距和光源强度反馈的测量精度补偿研究。提出一种基于系统像素当量标定值和光源强度像素数误差量串行耦合的综合补偿方法,首先根据物距变化动态调整系统像素当量标定值;然后通过不同光源强度下的标准件实测像素数,建立光源强度像素数误差量模型;最后对图像物理尺寸测量结果进行综合补偿实验。实验结果表明:综合补偿法能够有效提高尺寸测量的精度,使测量误差小于14μm。     

基于激光干涉仪的A/C轴双摆角铣头定位误差检测与辨识

A/C轴双摆角铣头是中、大规格五轴联动加工中心的关键功能部件.分析了A/C轴双摆角铣头的误差构成,包括两个定位误差、三个尺寸误差与三个角度误差,分析了三个尺寸误差与三个角度误差的检测手段与补偿方法,针对两个定位误差采用Renishaw激光干涉仪并配以RX10回转基准分度器的方法进行检测,介绍了Renishaw回转轴测量系统的工作原理,并详细说明了利用该系统进行A轴与C轴定位误差检测的方法.     

长征机床两款高端产品通过鉴定

<正>四川长征机床集团研制开发的LVC600五坐标叶片加工中心和AVCP1200H高速高精度立式加工中心新产品,通过了省级新产品鉴定。这两种新产品都属于长征机床高     

并联加工中民加工数据处理

由于并联加工中心的制造误差、并联加工中心主轴和动平台间存在的不垂直度误差,会使零件加工表面形成阶梯;此外由于一般CAM软件形成五坐标加工程序时,不能对拐点处进行减速和变姿态,容易引起叶片加工在拐点处过切。因此,研究主轴和动平台间不垂直度误差测量和补偿方法,和判断加工程序拐点和对拐点速度进行处理的方法,用以解决这两个问题。     

加工中心几何误差建模与补偿研究北大核心

运用多体系统理论,以NAS979圆锥台试件作为检测试件,针对一种立式五轴加工中心,分析了33项几何误差,并建立了几何误差模型。将仿真结果与三坐标机测量结果进行对比,验证了几何误差模型具有比较理想的预测性能。根据实际情况简化了误差模型,并提出了几何误差补偿策略,为加工中心的几何误差补偿研究提供了理论基础。     

Pro/E软件在国产四坐标叶片加工中心上的应用

分析了四坐标叶片加工中心的硬件和软件相结合所出现的问题,解决了由于四坐标自身缺陷而导致的加工问题.用Pro/E软件与国产四坐标加工中心配合,从加工方案、机床设置、刀具等方面介绍保证其加工精度的方法和措施.