五轴数控机床综合空间误差的多体系统运动学建模

基于多体系统运动学理论的基本原理，结合RRTTT型五轴立式数控机床，阐述了多体系统的拓扑结构和低序体阵列，提出了特征矩阵的基本概念和构建方法，分析了多体系统有误差运动的基本规律，研究了根据特征矩阵得到综合空间误差的算法。理论分析和实例建模都显示所述方法能很好地解决误差建模的正确性、速度、通用性和自动化问题，为五轴数控机床精度分析和误差补偿提供了一种理想的误差建模技术。     

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。     

基于稳健设计方法的五轴微小型铣床结构设计参数分析

采用田口稳健设计方法对五轴微小型铣床的结构设计参数进行分析.首先,建立了基于刚体运动学的五轴微小型铣床的空间误差模型;然后,将机床的结构设计参数作为控制因素,将机床的局部几何误差作为噪声因素,以机床的空间误差作为稳健设计的目标函数,以正交试验为工具安排了多组仿真试验;最后,通过对试验结果的统计分析评价了机床各设计参数对空间误差的影响及其稳健性.     

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。     

基于Edgecam的五轴机床后处理研究

针对Edgecam编程中的程序后处理问题,提出了定制五轴机床后处理器的方法。首先提出了基于Edgecam的定制流程,论述了机床建模、运动变换、后处理器定制等关键技术,最后通过实例证明了方法的有效性,为其他机床的后置处理提供借鉴作用。     

一种双摆工作台式五轴联动机床动态精度的标定方法

五轴动态精度标定是五轴机床调试和空间误差补偿的重要组成部分,文章提出了一种双摆工作台式五轴联动机床动态精度的标定方法及其补偿方式,详细论述分析了标定步骤,揭示了千分表的读数和机床相关误差间的关系,并推导出了补偿算式及其简化式,提高了标定方法的快捷性.实践证明,这是一种准确、高效的标定方法.     

基于VERICUT的虚拟机床建模与应用

文章介绍了虚拟机床技术及其常用的建模方法,制定了基于VERICUT软件的虚拟机床建模流程。按照此流程对五轴机床HSM600U建模,并应用此虚拟机床对叶轮生产的各工序的数控程序进行了仿真校验,通过与实际切削加工比较两者结果一致,从而证实运用此种方法可以准确地预测加工过程。该方法具有艮好的通用性,适合作为其它零件加工仿真的参考。通过此种方法可以消除试切中的撞刀干涉现象,免去试切试验的烦琐过程,有效预测加工结果;并且能降低成本、提高程序编制的效率,缩短制造周期。该技术在现代制造业中具有广阔的应用前景。     

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。     

三轴数控机床静态精度设计研究进展

国内三轴数控机床存在精度低和可靠性差的问题,而机床精度和可靠性可通过合理的静态精度设计方法得以保证.机床静态精度设计方法包括加工精度稳健设计方法和静态几何精度设计方法,针对两种精度设计方法的衔接合理性和工程应用实用性低的问题,在深入调研机床静态精度设计研究成果的基础上,从机床空间误差建模、平动轴几何误差元素辨识、关键几何误差元素溯源和加工精度稳健设计以及静态几何精度设计这5个关键问题着手,分别给出具体的解决方法,并形成一套完整的三轴数控机床静态精度设计系统实施方案,为完善机床几何精度设计和静态几何精度设计提供了参考.