补偿运动误差新的诊断原理及系统

本文就补偿运动误差提出了新的诊断方法及系统。新方法将运动误差变换到被切轮齿法向进行考虑。新系统不需像传统方法一般采用精密元件组成基准系统而是可用被测机床精切后的工件测量元件,运用误差相关和误差分离原理,求解补偿运动误差和工件齿面波度误差,并捕捉二者误差的主源。文章给出了实例。     

滚齿加工误差的诊断分析与补偿系统研究

阐述了在滚齿时，通过分析测得的齿距偏差△fpt与基节偏差△fpb来诊断刀具，机床和工件方面的，即当△fpt超差时，则应从机床和工安装方面查找误差源。并介绍了滚齿加工误差补偿系统的组成及工作原理。     

单臂导轨磨床微机补偿控制试验研究

本文应用误差分离原理,测试了导轨磨床的运动误差,根据运动误差测试的结果提出了按砂轮磨削点运动误差进行补偿的方案。针对现场使用这一特点,设计制作了计算机数据采集、补偿控制系统及补偿执行机构,并编制了一整套软件。补偿磨削试验结果显示,运用软件补偿在低精度机床上加工出高精度工件是行之有效的方法。     

基于加工测试的摆线齿轮齿廓误差建模与分离

提出了一种基于加工测试的摆线齿轮齿廓误差建模与分离方法。采用多体系统运动学原理建立了与磨床几何误差相关的摆线齿轮轮廓X、Y方向的误差模型,并提出了摆线齿轮工件齿廓Y方向误差分离的方法。采用所提出的方法对该磨床实际加工的摆线齿轮齿廓误差进行误差分离,完成了基于激光跟踪仪多站方法磨床几何误差辨识。实验分析结果表明,所提出的基于加工测试的摆线齿轮轮廓误差模型是有效的,可用来辨识相关机床的几何误差。     

长光栅在机床螺旋运动误差补偿中的应用

本文介绍了以长光栅为精密机床的工作台运动在位检测元件、以TP-STD工业控制微机为系统监控组件、以步进电机——机械传动系统为执行机构的机床螺旋运动误差补偿系统。本系统采用离线检测在位补偿的方法实现系统误差的综合补偿,提出了工作台单位行程工件主轴转角量的概念、并将它分解为几个组成部分,以便实现螺旋运动的微观判别和实时补偿,该系统已用于Y7316X小砂轮成形磨齿机的螺旋运动机构中。     

机械加工系统中热源故障的诊断

机床、刀具、工件和夹具所组成的加工系统存在着几何误差源、热源和力源,它们都以自己特有的规律反映给被切工件,形成工件的加工误差。热效应造成的加工误差占工件加工误差的40％～70％。我们在诊断实践中摸索出了加工系统热效应主源的诊断方法,现介绍如下。     

齿轮数控滚切加工及误差补偿研究

根据不同种类齿轮轮廓展成加工成型的运动规律以及齿轮展成加工误差形成的规律,优化了数控系统的运动控制结构。运用"电子复合差动",结合来自滚刀主轴的角位置检测编码脉冲和来自与工件主轴转动相关的运动坐标位置或角位置检测编码脉冲,通过位置控制和误差补偿单元的控制,实现了机床范成分齿运动误差、齿向误差、刀具磨损等的在线实时补偿,并拓展了非圆齿轮、轴向修形齿轮(如小锥度、鼓形)等的滚切加工功能。     

机床传动链误差及其诊断——第一讲 滚齿机分度误差及其诊断

对于具有展成运动的齿轮加工机床和螺纹机床来说,传动链误差是工件误差的主要来源。对传动链误差进行检测及诊断,可为产品设计师提供机床结构改进的依据;为工艺师查明导致工件加工误差过大的主要原因;为机床维修人员准确指明维修的部位。显然,采用何种方法进行有效诊断是上述三类人员需要解决的问题。本讲座共三讲,简要介绍滚齿机分度链、磨齿机传动链、螺纹机床螺纹链传动误差的来源及其诊断方法。     

数控插齿机的误差建模与误差补偿解耦

为提高数控插齿加工精度,需对其误差进行补偿。通过分析插齿机床的运动特点,建立了插齿机运动模型;基于机床误差运动学原理,推导出用齐次变换矩阵描述的刀具相对于工件的误差模型;基于小误差补偿运动假设和微分变换原理,对各轴运动副的误差补偿量与刀具相对于工件的位置及方向误差模型间存在的耦合关系进行了解耦,获得了影响插齿加工精度的各运动副位置或方向误差补偿量。     

干切滚齿机热变形误差模型及其误差补偿技术研究

针对YDE3120CNC干切滚齿机床,运用热传导形成温度梯度原理、金属材料热膨胀原理、材料力学中梁的伸长和弯曲变形理论基础,分析了该机床热变形误差,并提出了一种滚刀与工件主轴相对位移热变形误差数学模型。在此基础上研制了一套用于干切滚齿机热变形误差补偿系统,利用该系统从间接和直接的角度测量出滚刀与工件主轴相对位移,然后进行热变形误差补偿实验。通过该实验,验证了该机床热变形误差数学模型的正确性及可靠性,为干切滚齿机床在线热变形误差检测及补偿打下了基础。     

大口径平面快速抛光机床误差模型研究

介绍了大口径平面光学元件快速抛光机床的加工原理,分析了全口径抛光工艺中抛光模与工件之间的精度传递关系,并推导了修整器几何参数对抛光模修整精度及元件加工面形精度的影响规律。对大口径平面快速抛光机床的各项几何误差源进行了分析,并基于多体系统理论,建立了机床修整轴综合空间姿态误差的理论计算模型,详细阐述了机床误差建模过程。     

剐齿加工几何位姿误差补偿系统的开发

针对数控剐齿机床制造和装配过程中产生的几何误差,开发出自动生成几何位姿误差补偿代码的系统。首先,基于剐齿加工原理和齐次坐标变换理论建立机床运动传动链,得到剐齿加工成形函数。然后,通过实际逆向运动学误差补偿方法对成形函数进行求解。最后,分析软件所需功能模块,在Qt跨平台开发框架下进行人机界面设计,使用C++编程语言编写程序,开发剐齿加工几何位姿误差补偿系统。该系统可实现刀具参数计算、工件参数计算以及几何位姿误差补偿G代码的自动生成。通过VERICUT模拟加工,验证了该系统的正确性,结果表明补偿后齿轮精度得到了提升。本系统的开发为实现剐齿几何误差自动补偿提供了理论和实践基础。     

交流伺服系统在滚齿机内传动链中的应用

传统齿轮加工机床一般通过内外联传动链采用连续范成法来切削加工齿轮。为满足高精度、高效率、多品种、自动化加工齿轮的需要，运用高新技术改造传统齿轮加工机床已是当前齿轮制造行业的主要发展趋势。由于齿轮加工机床本身固有的特点：刀具与工件之间需保持严格的定比关系，伴随工件轴向进给要求工件轴叠加一个附加运动。针对上述机床固有的运动特点，提出采用全数字式交流伺服系统对滚齿机的内联传动链进行替换，利用先进的控制原理实现滚刀、工件和刀架的严格速比关系，以及滚齿机的结构简化和传动精度的提高。系统实现过程（１）交流伺…     

圆柱齿轮偏心对成形磨齿精度的影响及补偿

为分析齿轮偏心对磨齿精度的影响并通过数控系统对偏心进行补偿、有效提升磨齿精度,基于机床工作空间和工件空间的几何关系建立了磨削误差的几何模型,进一步按照齿轮标准《ISO1328—1:1995》详细分析了齿轮偏心对齿廓、齿向及齿距误差的影响,以及在几何偏心情况下齿轮参数变化对各项误差的敏感性。基于数控成形磨齿机磨削原理提出了径向补偿、切向及径向综合补偿两种补偿措施,分别对两种补偿结果进行了分析。通过国产SKMC3000/20数控成形磨齿机对安装偏心进行试验验证,结果表明该方法可有效补偿因齿轮偏心造成的磨齿误差,进一步提高成形磨齿精度。     

基于激光干涉仪的数控机床运动误差识别与补偿

提出了数控机床运动误差的软件补偿方法。采用刚体运动假设和齐次坐标变换建立了多轴机床空间运动误差的通用模型。该模型把刀具相对于工件的空间误差表示为机床各结构件之间运动误差的位置函数。给出了全部运动误差参数的激光干扰仪识别方法，提出了一种新的roll误差测量措施，在立式加工中心上进行了运动误差的补偿实验，结果证明所提出的运动误差软件联动补偿效果显著。     

机床齿轮传动误差的调整与补偿方法

机床齿轮传动误差来源于齿轮的制造精度及安装精度，以逐级积累的形式反映到加工工件上，而齿轮的齿形误差、相邻齿距误差对工件影响甚小。提高安装精度能提高齿轮传动的精度，而调整与补偿能有效的提高齿轮的安装精度。     

FANUC 0iD系统数控机床螺距误差补偿方法研究

研究了FANUC 0iD数控系统螺距误差补偿原理与方法,通过机床工作台运动的实际测量,得到了一组位置误差数据并绘制出了误差曲线图。对位置误差数据进行处理后得到了误差补偿值,进行系统补偿后再次测量位置误差,测量结果表明机床精度得到了有效提高。     

螺距误差及其来源的相关分析

为准确而迅速地找出误差主源,把工件丝杆上的表现误差(螺距误差)和工艺系统内的原始误差划分为两类形态不同的子系统:倾向性误差和波动性误差。当表现误差显示波动性误差过大时,必在工艺系统中有较大的波动性原始误差。文中介绍了表现误差特征的概括方法和原始误差的影响规律、检测方法的设计等问题,其中后者是用被加工工件作测量元件。由微机运用误差分离原理将表现误差和原始误差及其主源揭示出来。     

双转台五轴数控机床误差实时补偿

以双转台五轴数控机床为对象,建立各移动轴和旋转轴运动的数学模型,以工件坐标系为基础坐标系,应用齐次坐标系变换理论,推导任一时刻各轴运动在工件坐标系中的位置误差数学表达式.针对五轴机床的移动轴和旋转轴同时运动存在耦合的情况,提出一种分步实施的解耦补偿方法,即在实施误差补偿时首先进行姿态误差补偿,通过旋转轴的旋转运动将工件的实际姿态调整到与理想姿态相同,然后通过移动轴的平移运动进行位置误差补偿,并相应建立五轴机床误差补偿数学模型.通过仿真分析和对曲面零件的实时补偿加工试验,明显提高加工精度,并有效避免直接进行补偿加工过程中可能带来的运动干涉情况,从而验证该五轴机床误差补偿数学模型及其实时补偿的可行性和有效性.     

自动切槽机床及其设计

介绍一种自动切槽机床。机床采用移动式结构,工作时放置于工件上;主传动系统利用渐开线少齿差行星轮传动结构,仅用两对齿轮就使转速降至1/40;通过主轴与套筒的偏心异步旋转运动构成自动进给系统,使机床的主运动和进给运动巧妙地融为一体。