超精密车床主轴回转误差影响因素研究

对超精密车床主轴回转误差测量过程中标准球的安装偏心和传感器的安装偏心对误差分离的影响进行了深入研究。详细分析了标准球和传感器安装偏心的产生过程和原理,并设计了可以精确调节标准球和传感器位置来调整偏心的装置,提出了一种简单可行的偏心消除方法,可将标准球的偏心降到0.9μm以下,传感器的偏心降到10μm以下。采用双向测量法对超精密车床主轴进行测量,并用多步法将测量数据中的圆度误差和回转误差进行分离,最后进行实验验证,为该方法提供实验依据。     

基于多探头扫描法的运动直线度测量对比分析

为了识别多探头扫描法的测量误差控制要点，制定方法选择策略，建立了多探头扫描法误差模型和对比试验平台，对比研究了逐次两点法和频域三点法。首先，简要介绍了多探头直线度误差分离原理；其次，利用MATLAB搭建仿真分析系统，在时域和频域上分析了多种影响因素分别对两种方法测量误差的影响规律；最后，在相同试验环境下，基于影响因素控制在搭建的测量系统上对两种方法进行了对比试验。试验结果表明，频域三点法和逐次两点法测得的运动直线度误差最大差值为0.06μm,分离出的标准尺直线度误差最大差值为0.11μm,两种方法分离获得的测量结果趋势相似，频域三点法可以提供的直线度误差信息更全面。     

基于垂直两点法的电主轴回转精度分析

应用垂直两点法设计测试系统，对电主轴回转精度进行动态测量。该系统主要由标准棒、高精度非接触式电涡流传感器组成。通过建立误差分离数学模型，对垂直两点法测量电主轴回转精度进行分析，利用垂直两点法分离误差方法对实验数据进行处理，得到电主轴在不同转速下的回转精度，研究表明电主轴转速在10000 r/min以上时回转误差较小并趋于稳定，找出影响电主轴回转精度的因素并进行了归纳。对电主轴回转精度在线监测和转速控制提供了重要的理论、实验依据。     

非接触式转轴扭矩测量系统偏心误差的修正研究

轴系运转状态在线监测的主要内容为转轴扭矩的测量。对于基于非接触式转轴扭矩的测量方法,能否精确地测量轴系扭转角度将决定扭矩和功率测量结果的准确性。分析了原系统的偏心误差,以及码盘安装偏心对光电检测器扫过码盘扇形通光孔的时间的影响,并通过几何分析以及运动分解给出了码盘扇形通光孔的通光时间的偏移的具体数学表达式,以此消除测量系统的偏心误差。研究结果对转轴扭矩测量仪的设计提供了理论指导,有利于提高此类设备的测量精度。     

EST法测量机床导轨直线度误差分析

根据误差分离技术(EST)的基本原理,在超精密加工技术的发展对误差分离技术所提出的新要求基础上,采用时域双测头误差分离法测量导轨直线度误差,定量分析了传感器及安装引起的误差,测量方法引起的误差和测量环境对结果的影响,并进行实验分析。研究结果表明,采用双测头法测量直线度误差的方法实用可靠,计算简单,数据处理时间短,对于大型机床的测量能够满足测量精度的要求,为数控机床空间曲面加工的在线测量、误差补偿提供依据。     

三轴转台轴系相交度和垂直度的新测量方法

提出了一种新的三轴转台轴线相交度和垂直度测量方法。在空间光束三角交会测量原理基础上采用单CCD相机多基站网络化测量方法,利用CCD相机对贴附有编码特征点的三轴转台采集图像,建立基于同一空间点在各测站下对应成像光线交会一点光束平差模型,利用非线性优化方法进行求解编码标志空间位姿,通过最小二乘法拟合转台回转轴线进而求解转台轴线相交度及垂直度的误差。结果表明:该方法可以对转轴多圈数据进行处理,避免了只对单圈数据进行处理的缺点,不存在安装偏心误差,使测试结果更加可靠,测量精度高。     

V型块综合定位误差的分析计算

通过对V型块的制造及安装误差进行全面的分析,当加工大批量圆柱零件时若设计基准为外圆中心,充分考虑采用V型块定位时产生定位误差的各种因素,得出加工类似零件该道工序的综合定位误差计算公式。     

基于MATLAB的圆度误差分析

根据最小二乘圆法建立圆度误差的数学模型,分析偏心、测头安装不对心及工件安装不水平等一些人为因素对圆度误差的影响。仿真结果为准确测试提供了理论依据。     

基于动态测量模型的圆度误差分离方法研究

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题,在轴截面的测量坐标系中,根据传感器和轴截面的运动关系建立起传感器输出的动态测量模型,通过对圆度误差分离算法的推导来研究其近似条件,并分析讨论了角度参数及周期采样点数对误差分离的影响;在此基础上,提出了一种提高分离精度的误差分离方法,并通过实例验证了误差分离的有效性.     

轴类零件形位误差在机床上的测量技术研究

本文论述了采用误差分离技术在机床上测量轴类零件形位误差的原理，方法、给出了该方法的数据处理流程图和测量装置的组成简图，并对系统的测量准确度进行了分析。     

刀具摆角对复杂曲面轮廓精度的影响研究

目的通过优化五轴联动加工中刀具摆角参数,基于后置处理技术提高复杂零件表面加工的轮廓精度。方法针对回转轴非线性运动造成的刀具姿态误差过大会导致零件轮廓精度低,提出了一种摆角优化方法。首先,对回转轴线性插补产生的刀具姿态误差进行分析,控制回转角的摆动幅度大小和初始位置;其次,将线性插补后的刀轴矢量投射到理论上始末两点矢量构成的平面上获得新的插补矢量,通过线性插补刀轴矢量来优化刀具空间姿态;最后,以某叶轮试件通过仿真及实际加工实验进行了验证。结果通过摆角优化方法后,叶片轮廓与理论轮廓的轮廓误差由0.08 mm减小到0.04 mm,最大过切量也由0.03 mm减小到0.01 mm。刀具摆角优化后,能大大提高复杂曲面零件的轮廓精度。结论基于后置处理技术对五轴机床回转轴摆角进行优化,在通用算法基础上加载角度优化算法,开发专用的后置处理器处理G代码程序,是一种提高复杂曲面加工轮廓精度的可行措施。实验验证了该方法的有效性。     

基于Matlab的正多边形零件连续加工的误差分析

利用摆线原理加工正多边形零件是一种新方法.以正多边形零件连续加工为研究对象,利用Matlab软件分析摆线方程中各参数对摆线形状的影响,研究摆线逼近直线的逼近规律及其误差分布,对多边形零件进行了计算分析,计算出加工误差满足精度要求,证明了利用摆线原理加工多边形零件的可行性.     

带标准分度转台的激光角度干涉仪的不准直误差模型

为了探讨带标准分度转台的激光角度干涉仪在测量过程中的安装不准直误差对测量结果的影响,在分析回转轴转角误差测量原理的基础上,根据测量光路的几何特征变化规律,提出测量系统的不准直误差模型。研究不准直误差变化对转角误差测量结果的影响,明确了为保证最终测量结果的精度在±1″内宜采取的误差控制措施。通过与自准直仪配合高精度多面棱体方法进行比对实验,并利用不准直误差模型对测量结果进行修正后,可以将测量结果的最大差值减小为-0.52″。结果表明所建立的误差模型的正确性,在准确评估和提高测量系统的精度上有一定的推广价值。     

一种主轴回转误差测量方法的研究

主轴回转误差是影响机床加工精度的重要因素,针对主轴回转误差的产生和测量方法进行分析和研究。在此基础上,采用了一种优化算法——线位移四点法矩阵算法对主轴回转误差进行分离,来代替传统傅里叶变换实现圆度误差分离。采用最小二乘法和圆图像误差值对分离后的主轴回转误差进行评定。对测量数据进行处理,得到的结果精度较高,可以对主轴回转误差实现有效分离。     

齿轮在机测量中齿距误差分析

针对齿轮在机测量,指出了测量误差产生的原因是由于齿轮在加工过程中存在安装偏心误差和传动链误差。分析了齿轮在偏心情况下齿距的测量关系,提出了齿距测量补偿模型。得出结论：齿轮在机测量中由于偏心的存在,势必影响到测量结果的正确性,因此在机测量过程中对偏心量要实时修正以保证齿轮的精度。     

齿轮加工常见误差问题分析

对常见的齿轮加工误差问题进行了系统的探讨和分析,包括对齿轮误差的不同项目分类、齿轮误差的主要来源及问题分析,并最终将它们归结到为几何偏心和运动偏心的两类问题.最后给出了消除几何偏心和运动偏心误差的常用方法及注意事项.     

CNC机床伺服系统特性对轮廓误差的影响机理

位置闭环控制的CNC机床在进行连续切削时,零件的轮廓精度与伺服驱动系统的稳态、动态特性有关.介绍了位置增益、跟随误差、轮廓误差,建立了位置闭环控制系统传递函数、跟随误差与轮廓误差数学模型,研究了直线和圆弧轮廓跟随误差与轮廓误差的关系,分析了CNC机床伺服系统特性对零件轮廓误差的影响机理,为提高零件轮廓的加工精度提供理论基础.     

双测头直线度误差分离法影响因素分析

进行双测头直线度测量法影响因素分析对测量系统关键参数优化和精度提升具有重要意义,因此文章首先根据双测头直线度测量原理搭建直线度在位测量系统;随后根据测量系统结构,建立考虑传感器的安装间距和调零误差、环境噪声、试件的安装误差和复杂程度等因素的双测头直线度测量精度仿真分析系统,并全面地分析了上述因数对双测头直线度误差分离精度的影响规律;在此基础上,根据因素分析结论对测量系统传感器安装间距、低通滤波截止频率、试件安装误差等系统参数进行优化,以保证测量系统的测量精度,并对因素分析结论进行验证。     

冷滚轧渐开线花键成形原理及理论误差计算分析

通过对冷滚轧渐开线花键加工原理分析，按照空间啮合原理，建立了花键齿面三维数学模型，揭示了花键冷滚轧过程中滚轮和工件之间运动规律。针对花键的齿形误差和齿向误差，按照误差计算原理，得出了计算结果及其随安装角改变的变化规律。并对花键成形原理进行分析，指出了花键的成形方法为范成法。为正确设计滚轮奠定了基础。     

支承偏移的轴承套圈定位误差及补偿方法分析

提出一个关于测力传感器变形引起的定位误差补偿方法。针对磨削轴承套圈的电磁无心夹具,在前后两个支撑上分别安装测力传感器,当支撑径向定位轴承套圈时,测力传感器精确测量轴承套圈所受支撑力并发生相应偏移。通过分析无心磨削支撑与工件的位置关系和定位误差的变化规律,推导出测力传感器受力变形导致支撑发生偏移引起的定位误差的计算公式,并提出通过控制砂轮架进给的方法补偿定位误差。结果表明：测力传感器变形会影响套圈的加工精度,此方法能够补偿该定位误差。且通过对比补偿前后的磨削时间表明,此方法能提高轴承套圈外圆磨削效率。