导轨不直度的计算

确定机床导轨的不直度有两种方法,一是作图法,二是计算法。这两种方法都是以座标值表示机床导轨的不直度,其实质是将运动曲线的座标位置进行变换,使曲线两端点的连线最终与横座标轴相重合,如图1所示。在实际应用中,往往勿需知道所有挡数的误差值,只需最大和最小的误差值。因此,我们可以直接从原始     

机床直线运动精度的自动检验及补偿

一、绪言 为了在计算机数控机床上加工高精度工件,需在其上接入一套装置,以减少机床直线运动误差的影响。这可通过测量导轨移动的直线度误差,并将补偿信号返馈到机床的伺服驱动机构,从而使刀具和工件的相对位置不变。 所接入的装置不仅能消除机床内部误差的影响,也能消除因切削力变化、不均衡的静力或动力负荷、热膨胀以及导轨逐渐磨损所造成的影响。 二、误差的分析 三座标机床的直线运动误差可以分成两大类: 1)三组导轨各自的不直度误差; 2)三组导轨主方向之间的不垂直度误差。 1.不直度误差 每条导轨在主运动方向均有单向自由度。然而由…     

用推理比较法确定机床导轨的直线度误差

机床导轨直线度误差的确定,目前普遍采用作图法和计算法。作图法的优点是;能直接观察出导轨直线度误差曲线中最凸和最凹部位,并能直接读出误差值。但作图法常常受作图工具及表格纸的限制,特别在精密机床中,直线度的要求较高,当误差值与其规定要求接近时,由于作图和视力观察所产生的偏差,往往无法确定是超差,还是在要求范围之内。而计算法不受这些限制,并能精确地算出误差值,因此计算法的应用越来越普遍。 用计算法确定导轨直线度误差,过去大多是采用先算出每一档相对于导轨误差曲线两端连线的偏差值,在各偏差中寻找最大值和最小值,然后将它…     

基于逐次二点法的平面度误差测量方法研究

为了实现工件平面度误差的高精度测量,在没有高精度导轨、高精度光学平面作为平面基准的条件下,根据逐次二点法误差分离原理,将传感器支架固定在刀具进给轴上,随导轨进行直线运动,即可同时分离获得机床自身的运动误差和工件的平面度误差。实验结果表明:将逐次二点法应用到机床上,对工件平面度进行在机测量,剔除掉机床自身运动的系统误差,在精度上优于传统的接触式测量方法,并且不受测量的平面基准、工件的最大尺寸所限制。该方法不仅计算简单、快速易操作,而且更准确地反映了平面度的真实值。利用仿真和实验验证了逐次二点法对平面度的高精度测量的有效性和可靠性。     

基于有限元的机床导轨热误差分析

机床热误差是影响高精密机床加工精度的重要因素之一,而目前对机床热误差的分析比较少,以机床导轨为研究对象提出了一种结合有限元理论的导轨热误差确定方法,将数值模拟技术和实际测量实验相结合,利用实验测量数据修正有限元分析边界条件,从而得到准确的导轨热变形计算结果,证明了该热误差确定方法应用到实际机床导轨热误差确定和补偿方面的...     

直线度误差的测量、评定与电算

目前测量机床导轨直线度误差多采用水平仪和自准直仪。在工厂中处理测量数据,多数仍采用图解法,即在坐标纸上绘制导轨直线度误差曲线,根据此误差曲线求得直线度误差值。此法的优点是容易掌握,但工作效率不高,且会引入作图与读数误差。现在微型电子计算机日益广泛地被采用,用微型电子计算机处理测量数据,不但     

分析及修正波折形导轨直线度误差的计算

用水平仪测量导轨的直线度,测得导轨的直线度数据常用坐标作图法和数学运算法处理。然而用这两种方法分别处理导轨运动曲线为波折形时,其直线度误差值会得出不同的结果。本文就这一问题予以分析,并给出修正方法使两种方法处理结果一致。 坐标作图法是最基本的方法,清楚直观;其正确性毋容置疑。本文主要分析数字运算法,其优点是不需烦琐的作图手续。其原理是将运动曲线的坐标位置进     

外圆磨床和卧轴矩台平面磨床精度分析 一、机床的安装水平

机床的安装水平是机床制造精度和机床正常使用的重要条件,因此必须首先调整好。(一)外圆磨床的安装水平的调整外圆磨床安装水平的调整方法很多,有在工作台上调整的方法,有在导轨上调整的方法,在导轨上调整的方法,又有几种。制造厂一般都在导轨上调整,所以用户单位最好也在导轨上调整,只有在不得巳的情况下,才在工作台上调整。(1)导轨运动曲线的贴切直线斜率法。如图1所示,贴切直线与横座标的实角β的正切值就是安装水平。     

球尾检验棒

机床在验收或检修过程中需要反复进行几何精度检验，机床主轴旋转轴线与工作台或车床溜板沿导轨移动的平行度误差是其中的主要检验项目之一。目前国内外普遍采用的检验方法是用标准锥尾检验棒插入主轴锥孔中，然后沿导轨移动固定在工作台上的千分表，测量检验棒母线与导轨的平行度误差。为了消除检验棒的安装误差，需将主轴旋转180°后再重复测量一次，以两次测量结果的平均值来判定平行度误差的大小和方向。这种方法虽然能够满足检验精度要求，但存在以下不足：（1）千分表不能直观、动态地指示平行度误差的大小和方向，必须经过计算，容易…     

导轨测量中的角值误差和线值误差——对《钳工必读》导轨不直度测算方法的异议

如何正确测量与评价机床导轨的精度与质量,是机床制造和机床维修工作中必须解决的问题.角值公差与线值公差是导轨测量中经常用到的工程技术术语,虽然在机床精度标准中,它们都称为导轨不直度,但两者的定义、标注形式、测量手段、计算取值方法都全然不同;两者在数值上也不存在任何换算关系.这点必须清楚无误,不容有任何混淆.但在我厂的维修工作者中,因概念不清、观点混乱而争论不休者却不乏其人.甚至在我厂的精度检验单技术文件中,也经常出现标注错误的情况.更严重的是,在天津机械工业局1983年再版的《钳工必读》这样典型的工人技术等级标准自学丛书普及读物中,对于用水平仪测量导轨水平不直度的方法,也出现明显的错误,更在广大钳工中引起错误的看法和测量计算的错误.因而有必要在此提出讨论,以辨明正误.     

镗床纵横向导轨不垂直度误差的高精度测量

座标镗床纵横向导轨不垂直度误差大部分工厂运用“标准角尺”作为基准测量其精度。理论上用这种方法可以得到很高的测量精度。但由于: 1.角尺在翻转时放置不当容易变形,使测量误差增大; 2.如果角尺与工作台等接触的两面与测量面不垂直度有误差,翻转180°后测量点变动 易引起测量误差; 3.测量距离长 的大角尺制造难度 高,计量精度更 低。 因此,在高精 度、测量距离长, 特别是在用户验收 机床及机床精度周 期检定时不宜使用。下面介绍几种测量纵横向导轨不垂直度误差的方法,供参考。 一、转角测量法 转角测量纵横向导轨不垂直度的原理如图1,圆…     

机床导轨精度测量方法探讨

机床导轨是机床上用来确定各主要部件相对位置的基准,机床上的运动部件是通过导轨进行导向的。导轨的运动轨迹一旦产生误差,将会改变机床中各部件的相对位置,破坏运动部件之间相对运动的准确性,最终影响被加工零件的加工精度,因此,导轨几何测量精度是保证机床加工精度的一项重要指标。所以机床导轨的精度测量具有很重要的意义。     

机床空间误差测量及补偿技术

正1三轴数控机床空间误差分析如图1所示,机床直线轴运动时有六个自由度,由于制造和安装存在误差,当直线轴沿导轨移动时,每个自由度都存在微小误差,导致三轴机床的三个直线轴运动共有18项误差,且三轴之间还存在三项误差关系,即垂直度误差,因此,一台三轴机床实际     

3D激光球杆仪伸缩导轨运动误差调整与测量

伸缩装置作为3D激光球杆仪的主要部件,其运动精度影响3D激光球杆仪俯仰角和偏摆角的测量值,为克服精密伸缩装置加工困难且成本较高的缺点,获得满足3D激光球杆仪测量精度的伸缩装置,提出以导轨为组件的伸缩导轨运动误差的调整和测量方法。该方法以直线度误差作为伸缩导轨运动精度的测量指标,采用自制准直仪进行伸缩导轨运动误差测量与调整。首先,通过标定实验和稳定性实验验证准直仪的测量可靠性。然后,以准直仪为测量基准进行导轨直线度误差测量,以导轨直线度调整方法为依据进行导轨直线度调整。最后,组装伸缩导轨,逐一运动各层导轨完成伸缩导轨运动误差测量;采用最小二乘法拟合得到上、下导轨与光轴在XR和YR平面的平行度误差,并计算上导轨和下导轨在XR和YR平面的平行度误差;调整上导轨角度,使上、下导轨平行,完成伸缩导轨运动误差调整。实验结果表明:上导轨X向和Y向直线度误差分别由44μm和439μm降到20μm和14μm,下导轨X向和Y向直线度误差分别由45μm和158μm降到25μm和37μm,伸缩导轨X向和Y向直线度误差分别由105μm和281μm降到47μm和48μm,达到提高精度的目的。     

基于电涡流位移传感器的嵌入式滚转角测量方法

导轨运动副在运动过程中会产生6个自由度误差,滚转角误差一直是测量的难点。提出一种基于电涡流位移传感器的滚转角在线测量方法和装置。该方法将导轨固定于基准平面,电涡流位移传感器探头通过连接板安装在运动平台上,其中两个探头相距L,并且连线垂直导轨运动轴线,平台运动过程中,两个探头通过测得的导轨直线度误差间接得到导轨滚转角误差;考虑到基准平面平面度误差影响,建立了误差补偿模型,对基准平面平面度误差对滚转角误差测量引起的角度变化量进行补偿,从而计算出导轨精确滚转角误差。静态和动态加载对比试验结果表明:在导轨运动距离为100 mm,导轨滚转角误差变化范围为-32.5″至8.6″时,本方法与标准中的水平仪法比对残差在±1.5″左右,验证了该测量系统的可行性和所提出的补偿方法的有效性。提出的导轨滚转角测量方法充分考虑和减少了基准平面平面度误差的影响。此外,所提方法可以实现在线测量,可以与其他电涡流位移传感器相结合,组成结构简单、测量精度高、抗干扰能力强的多自由度在线测量系统。     

一种圆柱度测量基准的误差分离方法

通过对主轴回转误差运动的分析，结合三点法圆度误差分离技术，提出了一种完全分离圆柱度测量基准误差的分离方法，即利用主轴回转轴线平均线、测量传感器及直行导轨之间的空间位置关系，建立相应的坐标系，在分离出被测截面圆度误差、最小二乘圆心初始坐标的基础上，完整地分离出影响圆柱度精密测量的径向回转运动误差和导轨的直行运动误差。该技术不仅可以消除测量基准误差对圆柱度测量精度的影响，还可以实现主轴回转误差、导轨直线度以及导轨对主轴平行度误差的精密测量，对高精度误差补偿加工和机床的精度检验也具有重要意义。     

直线度误差计算尺

<正> 在用水平仪测量导轨的直线度误差时,一般是按水平仪的读数,采用作图法或计算法来求得直线度误差。但作图法需座标纸,而计算法需繁琐的计算,在现场使用时就不甚方便。我们在作图法的基础上设计制造的直线度误差计算尺基本上解决了上述问题。现将其结构、使用方法介绍如下:一、直线度误差计算尺的结构:直线度误差计算尺的结构如图1所示。尺体①上有12个凹槽,分别配有滑尺②,滑尺可沿尺体凹槽左右滑动。转轴(11)上有转动板④,     

一级座标镗床座标精度检定的研究

本文在文献[1]的基础上,从理论和实践两个方面论述了获取一级座标定位精度的方法与措施。在理论上,把通常检出的座标误差分为机床固有座标误差和热影响的座标误差两部分,指出欲获取一级座标精度,应尽可能检得排除了温度影响的机床固有座标误差δ g,而机床固有座标误差δ g的获得,又必须从机床交检前,检测修锉校正尺依据的那条座标误差曲线起,就严格控制机床定位尺与检用基准尺间的温差值（△T） 尺修=0（或在（△T） 尺修≠0时,校正温度的影响）,每次机床座标精度的检定和应用,亦控制（△T） 尺=0。机床固有座标误差δ g的数值,亦可在非严格控制两尺温差条件下检得的座标误差曲线上,用解析法与作图法（近似值）求得。检定一级座标精度的实施,依据1/3允差值及检出之座标误差的唯一性等科学的原则,选取检测方法和检测装置。并采取了进一步地恒温、稳压和防震等措施。在检测座标精度时,将基准尺置于液态石蜡容器中,并用时间继电器控制机床定位尺的光照时间,使两尺温差小而稳定,检得了机床的固有座标误差值δ g,从而合理地解决了一级座标镗床座标精度检定的问题。     

静压导轨几何误差对运动直线度影响研究

为了提高机床的加工精度,研究液体静压导轨几何误差对运动直线度的影响规律。根据静压导轨对置油垫刚度和承载力的计算特征,建立导轨面形方程,对导轨进行运动误差分析,推导立柱运动直线度误差模型。以生产中常见的,因制造误差导致工作表面为凸型的闭式液体静压导轨为例,运用数学软件MATLAB对导轨运动误差进行曲线仿真,分析发现导轨的几何误差,如面形误差、立柱长度、导轨行程、及油垫对数对导轨运动的直线度有显著影响。最后通过实验所测的直线度曲线图和仿真进行对比,证明理论推导的正确性。     

导轨平行度误差对工作台运动误差影响的建模与分析

机床导轨是机床各运动部件相互运动的基准,导轨误差改变了机床各部件的相对位置,破坏了各部件相对运动的准确性,造成了工作台运动误差,最终影响被加工零件的加工精度。研究了直线滚动导轨平行度误差对机床工作台运动误差的影响,根据赫兹接触理论分析了滚珠受力与接触变形的关系,基于齐次坐标变换和最小余能原理定量分析了工作台的运动误差。最后通过算法举例、仿真及计算结果的对比,表明该算法能准确计算出工作台的运动误差。