工业设备中高精密齿轮加工误差补偿技术研究

在以修正量为基础进行高精密齿轮加工误差补偿时,主要依托于无偏估计法进行计算,使得补偿处理后齿形法向偏差依旧较大。为此,提出工业设备中高精密齿轮加工误差补偿技术。首先深入分析工业设备中高精密齿轮加工模式,建立齿轮加工模型。然后采用离散化分析方法对比理论齿面与实际齿面,测量齿面加工存在的误差。最后建立关联函数,描述机床调整参数和齿形偏差之间联系,生成齿形误差敏感系数矩阵,与比例修正参数相结合计算修正量,再通过数控程序实现加工误差补偿。实验结果表明：补偿前左、右齿形最大法向偏差分别为23.7μm和4.8μm,补偿后齿形的最大法向偏差均小于0.1μm,表明所提技术可提升齿轮加工精度。     

基于西门子PLC的智能工业机电一体化机床控制研究

针对机床加工精度低和稳定性差的问题，提出以数控机床为研究对象，设计一种基于PLC的智能工业机电一体化机床控制系统。首先构建热误差建模算法，然后通过PLC实现热误差的补偿控制调节，可提高机床的加工精度和稳定性。具体实现为，由状态信息采集模块实现机床温度的测量；再在上位机数据处理模块中，通过建立机床温度与热误差同步测量系统，实现对热误差值的预测；再将预测值输入PLC控制模块，由PLC控制程序完成热误差预测值的补偿；并且对SIEMENS系统温度补偿功能的热误差补偿方法进行了研究。实验结果证明：在热误差补偿功能开启后，热误差最大值降低了78.9%。由此可知，本研究构建的机床控制系统可有效提高机床的加工精度以及稳定性，在实际应用中具有可行性。     

有限元分析在数控铣床热变形方面的研究

在多种热源的作用下,数控铣床产生热变形,影响工件与刀具间的相对位移,造成加工误差,从而影响零件的加工精度,因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。控制机床热误差涉及到如何查找敏感点,然而找出机床敏感点是个非常棘手的问题。本文在对数控铣床热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析软件ANSYS,对ZK7640数控铣床进行整机热特性分析,为机床敏感点的查找提供依据,对数控机床热误差进行了定量计算,并通过实验检测验证其正确性。     

基于误差补偿模型的工艺参数优化研究

复杂系统或过程参数优化问题往往采用建模发现其潜在规律,再通过优化方法利用该规律获取最佳工艺参数。而建模误差的存在,往往使优化解与实际最佳工艺参数存在差距,难以获得理想性能。为此提出一种基于误差补偿模型的优化决策方法,通过分析并选取影响建模误差的因素,构建误差补偿模型,修正模型,提高决策性能。首先,从数据挖掘角度建立复杂工艺近似模型,并分析影响建模误差的主要因素;其次,以训练误差为导师信号,利用BP网络建立影响因素与建模误差之间的函数关系,确定误差补偿函数;最后,将近似模型与补偿函数叠加作为最终的工艺模型。数学仿真与电路系统优化实验结果表明:误差补偿后,仿真模型得到的优化函数最优值相对误差降低9.63%,而电路系统中决策参数的超调量下降2.17%。可见,补偿模型优化参数控制效果优于近似模型,验证了所提方法对于提高工艺参数优化决策性能有效性。     

浅谈车削加工中常见的加工误差及改善车削精度的若干措施

车削加工是机械加工中常见的一个工种，机床加工者在利用车削加工零件时，有时会因某些原因，加工出的零件不符合精度要求，因此，机床加工者在加工零件时应注意车削加工的一些事项。主要介绍了车削加工的常见误差，并针对这些误差问题提出相应的注意事项，以及改善车削加工精度的一些措施。     

基于优化同步误差补偿方法的多电机同步控制

机器设备的同步控制是运动控制领域的热点研究内容,同步精度对加工质量等要素存在显著影响,但易受扰动影响。针对多电机同步控制精度易受外部扰动等因素影响,提出了一种基于优化同步误差补偿方法的偏差耦合算法。引入增益方程对同步误差补偿值进行动态调节,并应用基于改进交叉和变异算子的自适应遗传算法(Adaptive Genetic Algorithm Based on Improved Crossover and Mutation Operator, ECIM-AGA)对方程中的增益系数取值进行寻优。通过建立4台电机的仿真实验,与传统偏差耦合算法相比,结果表明,所提方法的超调量σ分别降低了29.26%、4.19%、2.77%和33.99%,全局同步误差分别下降了40.27%、11.70%、29.74%和28.04%,具有更佳的同步精度。     

基于PLC技术的机电一体化数控机床运行控制研究

针对传统机电数控机床运行控制效果不佳，导致加工精度较低的问题，提出基于误差补偿技术和ARM平台，构建一个基于PLC技术的综合误差实时补偿系统。首先，分别对数控机床温度和机床参数进行采集和存储；然后通过训练的BP神经网络进行误差计算，以建立机床-几何-热切削力的综合误差模型；最后利用误差补偿方法计算当前时刻误差补偿值，并发送至机床PLC实现误差实时补偿。实验表明，通过本系统可直观监测机床加工状态，实现误差补偿参数设置。QLM27100型机床测试中，曲面1的最大误差和平均误差分别为84.6μm和39.74μm;曲面2的最大误差和平均误差分别为52.81μm和13.17μm,对比于曲面1,曲面2的误差更小，测量精度更高。由此可知，本系统在机床加工中可减小误差，提升加工精度，实现机电一体化和智能化控制。     

基于MasterCAM的车铣复合加工技术

目前,数控技术在机械加工行业得到广泛应用,采用数控机床(如数控车床、数控铣床或加工中心等)能够更快、更好地实现零件加工,这些零件的编程技术也被行业人员所掌握.而对于一些除了需车削加工外,还需要进行铣削、钻削及铰削等多种不同工序的复杂零件(如图1所示),它的加工工序通常也是采用工序分散方式和工序集中方式两种模式.加工工序分散方式是指综合使用多台机床(数控车床和加工中心等),各台机床完成单一或几个工序.加工工序集中方式是指用一台机床来完成一个工件所需要的所有加工工序.     

轮廓类精密机械零件尺寸测量技术

研究机械零件尺寸测量问题,提高测量结果的准确性。针对传统的零件尺寸测量方法中,不可避免的会产生测量误差。对小型轮廓类高精密零件操作时,由于精密零件尺寸对精度要求较高,测量中细微误差的存在对精度影响较大,导致精密零件测量结果准确率不高的问题。为了解决上述问题,提出误差补偿算法的精密机械零件尺寸测量方法。通过偏移量误差补偿,在偏移角度方向找到最佳判别方位,再进行尺寸距离误差补偿,并结合偏移和距离的双补偿方法,能够准确计算出尺寸数据,克服传统方法的缺陷,完成精密机械零件尺寸的准确测量。实验证明,改进方法大幅提高测量的准确率,取得了很好的效果。     

机床定位误差测量及补偿

分析造成机床定位误差的原因,并利用激光干涉仪获取误差量,通过数控系统的补偿功能,大大提高了运动轴的定位精度,显著提高机床的加工精度。     

精密离心机主轴回转误差测量仿真技术研究

精密离心机主轴回转误差直接影响精密离心机动态半径的测量、离心加速度输出精度以及精密离心机主轴运行安全性,必须精确测量主轴回转误差参数;介绍一种应用3个电容测微仪测试并分离主轴回转误差与圆度误差的方法,利用MATLAB对三只电容测微仪安装角度误差、主轴全周采样点数、测试系统本底噪声对主轴回转误差测试结果影响进行仿真分析,得出采样点数N、测微仪安装角度误差δα、δβ以及测试系统本底噪声对回转误差分离的影响,基于仿真结果确定了10-6量级精密离心机主轴回转误差测量的几个工程参数。该方法已应用于某高精度精密离心机主轴回转误差精密测试中,实测表明,转速在300 rpm内精密离心机纯回转误差测量结果为0.25 μm,满足10-6量级高精度精密离心机的研制指标需求。     

基于实时插补的五轴加工非线性误差控制

五轴联动加工线性插补运动时,因旋转轴的影响,机床控制点的运动将使刀具中心偏离编程轨迹,产生非线性误差.以刀具工作台混合型五轴机床为例,在分析该类型五轴加工中非线性误差形成理论基础上,提出一种基于实时插补的非线性误差控制方法,在基于进给速度规划的轨迹插补之后,对插补中相邻插补点之间的非线性误差进行控制.最后通过仿真分析对该方法进行了验证.     

主动视觉技术在精密测量中的应用研究

对（机器）主动视觉技术在精密测量中的应用进行了深入地探讨。首先,利用Canny边缘监测器对零件边缘进行粗定位,再利用二次曲面拟合实现零件边缘的亚像素精确描述,提取零件的精确轮廓;其次,针对大型零件建立了基于面阵图像传感器的边缘自动跟踪模型,实现了图像的自动拼接与数据缝合,有效地解决了高精度与小视场之间的矛盾;采用物方远心镜头,减小了零件高度方向上的加工误差、定位误差以及摄像头运动误差对测量的影响,是主动视觉在精密觉检测中的一次成功应用。     

数控车床纵向定位误差控制的研究

数控机床定位误差的控制,能有效提高机床的性能,针对CK6180半闭环控制数控车床纵向传动结构,分析定位误差产生的原因,计算各影响因素的误差范围,提出控制定位误差的关键因素。     

西门子CAM—CNC集成一体化解决方案——虚拟与现实世界的连接促进零件／模具加工效率的最大化

概述：随着数控加工应用的普及和深化,精密的机床设备、优质的加工刀具、先进的控制系统不断涌现,为高效、高质量的零件数控加工提供了硬件基础。为了充分发挥硬件设备的性能,还需要适合的数控加工程序代码作为保障。西门子公司通过整合其数控加工程序编制系统NXCAM和机床NC控制系统Sinumerik840D,实现了CAM与CNC的集成,将制造规划的虚拟环境与零件加工的现实世界连接起来。促进零件／模具加工效率的最大化。     

数控车床定位精度的激光检测法

数控机床的定位精度是反映数控机床控制特性和加工质量的重要指标,直接决定着零件的加工精度。如果机床的定位精度超差,则会导致加工出的零件不合格,这也直接影响了数控机床性能与功能的发挥。为了快速、准确检测出机床的定位误差并进行误差补偿,阐述了利用双频激光干涉仪进行数控机床定位精度检测的方法。     

接收机伪距和相位偏差时变性对PPP的影响分析

【目的】接收机端偏差包括接收机码偏差和接收机相位偏差,是卫星导航定位的一类显著误差源。传统的定位算法将其视作常量,但事实上该偏差是随时间变化的,如不加以处理,可能会对精密单点定位参数估计产生不利影响。【方法】结合传统精密单点定位模型、顾及接收机端码偏差时变性的精密单点定位模型和星间单差精密单点定位模型,对偏差变化显著的测站进行对比测试,分别比较验后伪距残差、定位误差以及模糊度的估计结果。【结论】结果表明：接收机端伪距偏差存在大幅度变化,而相位偏差的变化较为平稳,因此,接收机端伪距偏差的时变性是影响参数估计的主要因素。对于吸收了该偏差的模糊度参数而言,其估计结果受偏差变化影响显著,对于不吸收该偏差的定位误差而言,其估计结果受偏差变化影响不明显。     

模糊PID在高精密球抛光机床压力控制中的应用

针对高精密球体抛光机床压力加载控制中,存在的加压精度低、抗干扰能力差等问题,提出了基于模糊PID控制策略的压力加载控制系统;分析了抛光机床的加压装置,并对机床整体控制系统进行设计;针对高精密抛光机床加压过程中存在的滞后性、非线性及时变性等特点,分析模糊PID控制器的设计过程及其软件实现;静态加载实验表明,运用模糊PID的控制系统可将静态加压误差控制在1％以内;同时,动态加工实验表明,动态误差可控制在4.2％以内;将模糊PID控制方法运用于高精密球体抛光压力控制中,提高了压力加载精度和稳定性,在实际加工中有较好的运用效果.     

数控铣床丝杆间隙对加工的影响分析

数控机床随着使用时间的增加,丝杆会出现磨损等情况,其间隙会不断增大,导致机床加工误差增大。本文详细分析数控铣床的丝杆间隙在不同加工情况下对加工精度的影响,并提出几种解决方法,以降低这种影响,提高零件的加工精度。     

基于ANSYS的机床模态分析

振动现象是机床设计中所面临的问题之一,它会产生加工误差,影响零件的加工精度。模态分析主要用于确定结构或机器部件的振动特性,本文建立了某型立铣床床身的三维有限元模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS对其进行模态分析,从而得出床身前十阶固有频率和振型。