精密卧式加工中心主轴轴向热误差补偿方法

热误差是精密机床最主要的误差源之一。主轴是机床的关键部件,其热误差直接影响机床的加工精度。文章以某型号精密卧式加工中心主轴为对象,对其温度场和热变形进行了仿真分析。根据仿真结果发现主轴轴向热变形更严重,并结合机床结构确定温度传感器布置位置。在此基础上,对不同转速下主轴部分位置温度和轴向热误差进行现场测试。运用最小二乘法建立热误差补偿模型,直接结合机床FANUC数控系统实施主轴轴向热误差补偿。经实验验证,补偿后主轴轴向热误差减小了85%以上。     

精密卧式加工中心的软件误差补偿技术研究

以某款精密卧式加工中心为研究对象,以西门子840D数控系统为平台,给出了机床轴运动的综合几何误差模型,阐述了综合几何误差的软件补偿实现方案,并利用激光干涉仪对上述补偿方案进行了实验验证。实验结果证明了该软件误差补偿方法的有效性。     

卧式加工中心误差建模与补偿技术的研究

对卧式加工中心进行误差补偿是提高其加工精度的重要手段.文章基于多体系统理论,在分析了卧式加工中心误差的特性后,针对该机床建立了综合空间误差模型及刀具姿态误差模型,给出了数控指令的修正算法,并在此基础上开发了误差补偿软件,进行了仿真试验.试验展示了刀具轨迹补偿前后对比及数控指令修正前后的G代码对比.试验结果表明:文中针对卧式加工中心的误差建模正确可行,采用的补偿方法切实有效,通过修正数控指令的方式,跨越了数控系统硬件制约,达到了误差补偿的目的.     

加工中心几何误差建模分析与误差补偿策略

运用齐次坐标变换原理和刚体假设，建立了加工中心从刀点到工作台的总体误差传递矩阵，推导出了通用的加工中心几何误差计算模型；用此模型对TH6350卧式加工中心进行了几何误差计算，并对误差模型进行了校验和分析，提出了基于PC机的加工中心误差补偿策略。     

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.     

基于多体系统理论的五轴加工中心综合空间误差建模及补偿

基于多体系统运动学理论和齐次变换矩阵的应用,结合C-A双摆五轴加工中心,建立了该机床的综合空间误差模型。基于该模型,推导出数控指令的补偿修正算法并开发出了几何误差补偿软件,最后进行测量与补偿试验。试验结果表明：针对C-A双摆五轴加工中心的建模方法可靠,采用的补偿方式有效,实现了误差补偿的目的。     

车铣复合数控机床空间误差建模和补偿

空间误差是影响车铣复合数控机床零件加工精度的最重要因素,现有方法对机床各轴的定位精度提升效果不好,为此设计车铣复合数控机床空间误差建模和补偿方法。忽略机床两个旋转轴的位置无关误差,通过齐次坐标变换理论构建其几何误差辨识模型,对几何误差辨识模型进行简化,实现两轴的几何误差辨识。在工件坐标系下,根据旋转轴几何误差辨识结果,采用多体理论构建机床空间误差模型。基于此误差模型,利用理想状态的逆运动学设计同步空间误差补偿策略,通过迭代方式对各轴补偿值进行计算,实现空间误差补偿。测试结果表明：设计方法补偿后,实验机床X轴、Y轴、Z轴的定位精度提升了0.6μm,B轴、C轴的定位精度提升了4″、3″,各轴的重复定位精度有很大提升,机床的反行程实验圆度也有所提升。     

基于激光跟踪仪的数控机床空间误差测量及补偿

为了改变机床空间误差综合性的测量手段和补偿技术在国内机床制造和生产中应用较少的现状和研究数控机床空间精度提升方法,介绍数控机床平动轴的21项误差和激光跟踪仪的空间误差测试原理,阐述测量与辨识机床空间误差的步骤和方法。在桥式五轴加工中心上进行空间误差测试,给出数控机床空间误差结果,并生成误差补偿文件,通过西门子的VCS功能进行了误差补偿。并对比分析了补偿前后的21项误差,对补偿前后数据的差异进行原因分析,并通过对机床空间体对角线的测量验证了空间误差测量与补偿的实际效果,补偿后误差缩小为原来的11.2%,应用该技术能够大大提高机床的空间精度。     

水平移动式三坐标测量机空间误差检测与补偿

以水平移动式三坐标测量机为例,为了提高其空间精度而准确地实现测量机误差修正,设计了空间误差检测方案,并采用专用检具实测和间接计算了三坐标测量机21项几何误差中的18项,通过了误差补偿效果检验,验证了此方法是可行的.     

精密加工中心主轴热误差测量技术的研究

热误差是影响精密加工中心加工精度的主要因素之一,因此减小热误差对提高加工中心的精度至关重要.通过对热误差进行检测、建模,可以从一定程度上消除热误差对精密加工中心的影响,提高加工精度.文章以精密立式加工中心VDM55为研究对象,在分析热误差来源及形式的基础上,利用研制的温度和热误差检测系统,测量了加工中心主轴温度场和热误差.该测量系统具有成本低、测量精度高、结构简单的特点.通过合理设计的热误差测量实验,获得了真实有效的主轴热误差数据.测量数据的分析结果表明,该方法对研究机床热误差规律和建模具有很大的应用价值.     

精密立式加工中心运动轴的定位误差补偿研究

以某精密立式加工中心为对象,在西门子840D(Sinumerik 840D)数控系统平台下,基于分段补偿算法,利用Renishaw激光干涉仪对机床运动轴的位置精度进行定点测量,实现了对定位误差的补偿。实验结果表明了所述方法的有效性。     

复合式镗铣加工中心铣削部分空间误差建模研究

基于多体系统运动理论,结合复合式镗铣加工中心铣削部分的结构布局,阐述了多体系统的拓扑结构、低序体阵列和相邻体间特征矩阵的创建方法,分析基于多体运动学原理的复合式镗铣加工中心铣削部分空间误差模型的建立。     

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.     

HMS125p型四轴联动精密卧式加工中心的研制

HMS125p型四轴联动精密卧式加工中心是某公司在现有产品的基础上自主研发的一款大型四轴联动精密卧式加工中心机床.该机床具有高精度、高速度、高刚性、大扭矩等特点,是箱体、壳体等零部件高精、高效加工的理想设备,广泛适用于国防军工、汽车、造船、模具、通用机械等行业.介绍了该机床的主要机械结构特点和技术性能,并对机床整机进行了有限元分析,找出影响机床整机性能的薄弱环节,提出结构设计修改方向,从而使机床具有更好的性能.     

环境温度变化引起的精密卧式加工中心热误差建模

环境温度变化引起的机床热误差建模是揭示热误差演化规律并进行热误差补偿的基础。以普通车间中一台精密五轴卧式加工中心为研究对象,分析了车间环境温度波动的特性,揭示了环境温度变化引起的机床热误差的形成过程。从工程实际出发,设计了含3个环境温度测点和多个机床温度测点的热误差实验。建立了考虑变量间共线性的岭回归热误差模型,并通过坐标下降法求解了模型参数。结果表明,提出的模型比传统单点和多点线性回归热误差模型的预测性能分别平均提高了约33%和22%,为后期热误差补偿提供了一种有效的参考模型。     

精密卧式加工中心主轴系统热特性分析

主轴系统的热特性对精密卧式加工中心的加工精度有重要影响.以精密卧式加工中心的主轴系统为主要研究对象,采用有限元软件的热、结构耦合技术仿真计算了主轴系统达到热平衡状态后的温度场分布和热变形.然后结合主轴系统的结构特点,分析了主轴转速、轴承跨距、冷却液流量和冷却液初始温度对主轴系统热特性的影响.结果表明,主轴转速、冷却液流量和冷却液初始温度对主轴系统的温升和主轴端面跳动有重要影响,而轴承跨距的改变影响不大.