车削细长轴时合理的刀具角度分析

使用车床加工细长轴时,受刀具磨损、变形、振动等各种因素的影响,经常会增加废品率,这极大的增加了加工细长轴的成本,因此,在进行细长轴加工时,需要根据实际情况选用一套完善的工艺方案,从而保证加工出的细长轴满足生产需求。文章从选择刀具的角度出发,分析了车削细长轴产生误差的因素,并提出了车削细长轴时合理的刀具角度。     

三维调制靶模板的快速刀具伺服加工技术

采用快速刀具伺服技术(FTS)实现了非回转对称三维调制靶模板的精密车削加工.阐明了调制靶模板车削加工的基本原理,并提出一种基于坐标变换的金刚石刀具几何参数选择方法,推导了车削加工此类表面时金刚石刀具刀尖圆弧半径、前角和后角所需满足的条件.基于此提出了一种基于三次Hermite插值的刀尖圆弧半径补偿算法,并详细讨论了插值节点的计算方法.由刀尖圆弧半径补偿仿真结果可以看出,此补偿算法精度优于2 nm.在自行研制的精密金刚石车床上实现了X、Y方向上波长均为100μm、幅值均为0.7μm的正弦网格调制结构的加工.采用白光干涉仪对所加工的调制结构进行测量,并提取二维轮廓进行分析,其轮廓误差为0.31μm,表面粗糙度为13.3 nm.测量结果表明采用基于快速刀具伺服的非回转对称车削是实现三维调制靶模板制作的有效手段.     

四轴联动数控加工的非线性误差分析与控制

为了研究非线性误差的影响因素与控制策略,通过对四轴联动数控运动特点的分析,归纳了四轴联动数控加工刀具轨迹的表达式;然后探讨了最大非线性误差的计算方法和存在位置;最后分析了非线性误差的影响因素,提出了使用步长控制非线性误差的方法,通过仿真实验验证了正确性。     

五轴数控加工中刀具干涉处理的特征投影法

提出了一种适用于五轴数控加工刀具干涉处理的特征投影法。该方法以刀具系为检测基准，以曲面特征点为检测对象，判断特征点是否落入刀具系表面内部来进行干涉检查；以干涉量最大的方向确定干涉消除平面，以此来计算旋转刀轴所需的消除角度。并将刀具系和曲面特征点投影到一个特定平面上，只对可能发生干涉的曲面特征点进行干涉检测，从而大大提高干涉处理效率。     

数控机床加工的对刀技巧探讨

数控机床加工对加工精准度有严格的要求,为了提高数控机床加工质量,工作人员需要掌握对刀技巧,准确对刀,有效进行数字机床加工,才能制作出符合设计图纸要求的产品。所以,数控机床加工中对刀技巧的掌握尤为必要。对此,本文将对数控机床加工的对刀技巧进行分析和探讨,希望对于提高数控机床加工水平有所作用。     

激光对中仪误差的测试方法

本文介绍一种利用模拟的转动、平动组合装置对激光对中仪的误差进行测试的方法，详细介绍了测试装置及测试标准值的计算及设置。     

经济型数控机床加工中误差来源分析及其对策

数控机床在建造业、生产技术方面的运用相当广泛,它能够提高生产的精确性,简便工作环节,节约工作时间。经济型数控机床是在普通机床数控发展的基础上出现的新的机床加工形势,与传统的机床相比,它的精准性更高,受困扰因素少,且技术更为先进和突出。但是由于经济型机床使用的时间尚短,再加上一些无法克服的问题,使得它也存在一定的误差。为了最大限度的减小误差,提升系统运行的精确性,本文就结合我国经济型数控机床加工的实际情况,简单谈谈它的误差来源,并分析它的特点,结合现状找到有效对策避免误差,发挥出经济型数控机床的优势作用。     

数控车床螺纹加工的对刀方法研究

研究数控车床螺纹自动对刀方法,首先阐述进刀点的寻位、刀具路径的校正,接着数控车床加工螺纹的实现原理及流程,对螺纹加工的对刀应用有一定的借鉴参考作用.     

福禄克推出Fluke 830激光轴对中仪将电机轴评估与修正工作简化为只需简单三步——精确轴对中是任何完善的维护计划中必不可少的一部分

中国北京2014年11月13日—福禄克测试仪器（上海）有限公司日前宣布,推出Fluke 830激光轴对中仪,将电机轴评估与修正工作简化为只需简单三步。如果旋转机械出现轴失中,很有可能会造成公司每年在轴承更换、维护、功耗增加和意外停工等方面损失数千美元。只需简单三步,Fluke830激光轴对中仪即可提供精确的轴状态测量值和切实可行的分析结果,     

相移掩模和离轴照明在ArF浸没式光刻中对工艺窗口的影响

研究了交替型相移掩模及离轴照明对65nm分辨率ArF浸没式光刻的影响,在3／4环形照明和3／4四极照明方式下,分别选用传统掩模和交替型相移掩模,研究65nm线宽的密集线条、半密集线条、孤立线条在较大的曝光系统参数范围内,对光刻工艺窗口的改善。并对在不同的照明方式、掩模结构下获得的工艺窗口进行了比较,结果表明：①在较大焦深(DOF)范围内,满足光刻性能要求可以有较大范围的曝光系统参数配置;②相时于传统照明和传统掩模,采用交替型相移掩模或者离轴照明,焦深均可提高100％-150％。     

精密车削中心热误差和切削力误差综合建模

热误差和切削力误差是影响数控机床精度的最重要的两个误差源,误差补偿技术是一种消除机床误差经济有效的方法,而有效的误差补偿依赖于准确的误差模型。在对切削加工过程中的热变形和切削力分析的基础上,选取合理的参量,采用BP神经网络和PSO算法相结合的优化方法建立了热误差和切削力综合模型。BP-PSO建模方法改善了网络模型的收敛速度和预测精度。基于所建误差模型,对一台精密车削中心加工实时补偿后使得径向加工误差从27μm提高到8μm,大大提高了车削加工中心的加工精度,验证了模型精度。     

高精度位置随动系统的误差源分析

以经典三闭环控制系统为研究对象,对其误差源做了较为详尽的分析,将系统误差分为通过算法可调节的误差和通过算法无法调节的误差两大类.文中对舍入误差、传感器量测误差、采样率误差和带宽引入的误差这四种主要的误差源做了定量分析,并从物理运动学角度按由内环到外环的顺序分析了这几种误差在环间的传递与叠加.通过这种对误差的定量分析,可以直观的观察各类误差在总误差中所占的比重,为有针对性的设计系统提供了重要的理论依据.最后以某光电量测设备为控制对象进行了实验,实验结果表明该误差源分析理论是可行的.     

基于机床体误差模型的加工面形误差预测

零件面形精度满足要求是超精密装备实现其关键功能的重要保证.影响工件加工面形精度的因素很多,机床体误差是其中最关键的因素.通过构建机床误差元与加工面形误差之间的直接关系来进行面形误差预测研究.提出了一种基于机床体误差模型的频域多尺度面形误差预测方法,该方法可结合机床体误差模型、工艺参数、加工轨迹等进行频域多尺度面形误差预测,可为加工路径规划、机床设计等提供理论参考,从而提高加工精度.进行了低频PV面形误差预测的实例研究,采用的机床为一台五轴联动超精密机床,加工表面为凹形截圆锥台锥面.通过实验与理论分别获得PV面形误差,其相对误差为17.3%,证明基于机床体误差模型的低频PV面形误差预测是可行的.     

微结构光学元件快速伺服刀架加工技术研究

微结构光学元件是一种微小的拓扑元件,通常分为微沟槽列阵、锥形列阵以及微透镜列阵等.这些微结构光学元件能在一些手持装置（例如手机）的平板显示器上得到先进的光学应用.由于产品微型化的需求越来越紧迫,传统的刻蚀方法不再适用于加工高质量的光学微结构产品,为此,提出了一种新型的加工高质量光学微结构元件的技术.该技术以快速伺服刀架加工系统为基础,并结合新开发的刀具轨迹生成器.该刀具路径生成器主要是针对快速伺服刀架加工系统而开发的,它可以根据光学微结构元件的设计直接生成加工所需的刀具轨迹,而不需要进行任何的后续处理.最后,通过加工实例证明了上述加工系统的可行性并得到了符合要求的加工效果.     

压电致动快速刀具伺服迟滞非线性的分数阶模型

在复杂曲面或功能结构的超精密车削以及主动误差校正车削中,利用快速刀具伺服(FTS)受到了学术界和工程界的广泛关注.然而,无论采用哪一种驱动方式,FTS皆存在难以模型化的迟滞非线性,从而制约了FTS跟踪性能的提高.本文利用分数阶微积分理论,针对压电致动型FTS的迟滞非线性建立了等效的分数阶动力学模型,得到了压电致动型FTS的传递函数.利用一种改进的差分进化算法进行了模型参数的辨识.通过正弦波及三角波信号激励的实验结果表明,针对压电致动型FTS所提出的分数阶模型建模误差小于4％,具有预期的模型精度.本研究为FTS的迟滞非线性建模提供了一种简单有效的新方法,对于提高FTS运动轨迹的跟踪控制性能具有重要意义.     

基于电磁场分析的快速刀具伺服系统的设计(英文)

基于快速刀具伺服(FTS)系统的单点金刚石车削是加工光学自由曲面的重要方法之一.传统的直线刀具伺服系统都具有频率响应低的问题,严重限制了可以加工自由表面的复杂程度.文中介绍了麦克斯韦力驱动的快速刀具伺服系统的设计,电机采用永磁体偏置模型实现线性驱动,根据磁路设计原理推导了电机的运动公式,利用有限元分析(FEA)的方法分析了电机模型在高频信号驱动时的受力曲线、涡流损耗的大小和分布情况.根据分析的结果设计了电机的驱动系统,并进行了开环正弦驱动实验和电极频率响应曲线的测试,最终利用PID算法实现了FTS系统的闭环控制.基于麦克斯韦力驱动的FTS系统的最佳驱动频率应小于40 kHz,系统目前行程可以达到15.75μm,最大的频率响应可以达到100 kHz,系统可以跟踪500 Hz正弦波运动.     

双频感应测井仪误差校正方法研究与实现

双频感应测井仪的误差校正处理是整个仪器设计的关键一环,对后续的信号幅度比和相位差数据处理,以及正确评价地下油层信息具有非常重大的意义。首先描述了双频感应测井仪工作的理论基础,通过分析仪器线圈系的磁偶极子模型寻找到误差的来源;然后基于误差分析方法,提出了一种测量该系统误差的方法并予以电路实现;最后在模拟的现场环境中,进行误差测量与仪器修正值的确定。实测结果表明,该方法能够明显提高仪器测量相应曲线的准确度,达到误差校正的目的。     

A Posteriori Error Estimates of Semidiscrete Mixed Finite Element Methods for Parabolic Optimal Control Problems

A posteriori error estimates of semidiscrete mixed finite element methods for quadratic optimal control problems involving linear parabolic equations are developed. The state and co-state are discretised by Raviart-Thomas mixed finite element spaces of order $k$, and the control is approximated by piecewise polynomials of order $k$ ($k≥0$). We derive our a posteriori error estimates for the state and the control approximations via a mixed elliptic reconstruction method. These estimates seem to be unavailable elsewhere in the literature, although they represent an important step towards developing reliable adaptive mixed finite element approximation schemes for the control problem.     

轴对称非球面镜超精密加工新方法的几何模型

介绍了轴对称光学非球面镜超精密加工的新方法．超精密金刚石切削加工机床的刀具进给机构通常由直线导轨实现．由于旋转轴与同等精度的直线导轨相比,具有制造难度小、成本低及结构紧凑等优点,所以采用具有快速伺服机构的金刚石刀架摆臂代替直线导轨进给运动方式．根据非球面方程,快速伺服机构的微进给量根据车刀摆角实时计算．快速伺服机构、工件以及金刚石刀具的同时运动,可以实现轴对称非球面的超精密加工．构建了回转进给工具路径、快速伺服机构运动以及相关的几何模型．通过计算机模拟验证了该加工方法的简便与可靠性,可以降低非球面反射镜加工的设备投入,提高生产效率．