斜插式超声流量计探头插入深度影响实验研究

研究了DN500和DN1000口径斜插式超声流量计探头安装位置影响误差,针对凸出、相切和凹陷3种探头安装位置分别进行了实验研究.得到了不同探头安装位置对流量计流量测量引入的误差,分析了探头影响误差的来源,深入剖析了流量计表体大小及声道数与探头安装位置引入误差的关系.通过分析给出按照相切位置安装探头的流量计不需进行探头位置影响误差修正,按照凸出位置安装的流量计可以使用修正公式进行修正,修正后流量误差接近于零.凹陷探头修正声道范围影响误差后,流量测量误差变为正值,其探头流场扰动影响需要积累较多数据后根据经验进行修正.     

采用卵形齿轮的近似等速移动步进机构

本文提出一种以卵形齿轮为前置机构的近似等速移动步进机构,在讨论其结构特点和运动组合方案之后,通过速度误差曲线分析了使近似等速相对误差为最小的基本参数最佳值。     

近似等速移动槽轮机构的运动组合设计

本文在对基本型式移动槽轮机构进行运动分析的基础上，讨论了近似等速移动槽轮机构的运动组合设计，并通过速度误差曲线，找出了使近以等速相对误差为最小的基本参数最佳值．     

扇形包机液倾翻机构等速板仿真设计与加工

等速板是离心机浇注系统中的关键部件 ,其形状精度直接影响铸管的质量。本文通过对离心铸管机机液倾翻机构的分析 ,推导出等速板曲线的轨迹方程 ,利用计算机仿真拟合得到曲线 ,然后在数控机床上加工出实物 ,并取得了满意的效果。     

考虑安装误差的 ZC1 蜗杆螺旋线偏差评定方法

安装误差对齿轮测量中心的测量结果影响较大。 针对其中 ZC1 蜗杆螺旋线偏差评定问题,在齿轮测量中心 ZC1 蜗杆 螺旋线测量原理基础上,分析了安装误差对蜗杆测量的影响机理,建立了安装误差修正模型,并依据螺旋线偏差定义建立了基 于安装误差修正的 ZC1 蜗杆螺旋线偏差评定方法。 在齿轮测量中心上对 ZC1 蜗杆开展了螺旋线偏差测量试验,得到初始安装 状态和安装误差条件下的螺旋线偏差评定结果,对比初始安装状态,安装误差修正前后多次测量结果之间的最大差异由 76. 2 μm 降为 4. 2 μm。 提出的 ZC1 蜗杆螺旋线偏差评定方法可有效减小齿轮测量中心测量过程中安装误差对螺旋线偏差测 量结果的影响。     

插制齿轮时公法线长度变动超差的原因探析及对策

公法线长度变动是齿轮传动精度的重要技术指标。插齿时往往造成公法线长度变动过大,主要是插齿刀的制造误差、安装误差和刀架主轴回转误差造成的。采用保证刀架主轴的回转精度、恰当选用插齿刀具、刀具安装符合加工要求和保证工作台的回转精度等措施,可以修正由于机床刀架和工作台刚性不足引起的弹性变形所造成的误差。     

毛坯制造误差与刀架结构参数对分划板精度的影响

我们在刻度工作的实践过程中,发现分划板的精度,不仅与刻度机械的精度有关,而且与毛坯的加工误差及刀架的结构参数有关。实践证明,根据毛坯制造误差、刀架结构参数与分划板精度的关系、制造或选用结构参数尽可能理想的刀架,或合理地调整起落刻刀面的位置,对保证分划板的精度是非常重要的。     

C620车床小刀架的改装

为了提高批量生产零件的工效和产品质量,我们对C620车床的小刀架结构进行了改进。现介绍如下: 一、基本结构及其工作原理首先拆除上刀架底板中的刀架螺杆、手柄和刻度盘等零件。在刀架底板6与刀架中部8之间安装弹簧9。床鞍上安装偏心轮机构7(见图示,偏心轮机构可进行左右调节),当转动偏心轮机构上的手柄10时,偏心轮就推动上刀架底板运动,从而实现了刀具对工件的切削运动。定位机构4安装在床鞍的前端面。当调节螺钉1把定位机构固定在某一确定位置时,就能有效地控制横向切刀深度。     

叶片辊轧机高精度调整机构运动精度分析

为了实现叶片辊轧机轧辊位置的精确调整,建立了包含蜗轮蜗杆、滚珠丝杆、斜板等零部件刚度影响下的运动误差方程,研究了传动机构刚度、轧辊初始安装预紧量对其运动精度的影响,并通过实验对仿真结果进行了分析,结果表明:当轧辊初始安装预紧量为0时,轧辊的运动精度受零部件传动刚度、轧辊移动阻力的影响较大,当预紧量大于0.04 mm时,轧辊的移动精度提高,但会加剧轧辊与斜铁之间的磨损,结合现场应用,确定0.04 mm是轧辊初始安装的最佳预紧量。     

TFD—200型液压仿形刀架的实验

一、概述TFD—200型液压仿形刀架可以直接安装在 C6140车床上进行仿形加工轴类零件,其工作原理如图1所示,该刀架由双边控制滑阀、差动液压缸和反馈机构三部分组成。在仿形过程中,当加工外圆柱表面时,液压伺服系统的输入信号为零,即触头和刀具之间的相对位置没有改变,稳态误差为零,从理论上讲仿形加工误差应为零;而在加工外     

刀具安装高度对数控车削锥面的影响及对策

刀具安装偏高使刀具工作前角增大,从而改善切削性能。通过实例分析车削圆锥面,刀具安装偏高产生的加工误差及其规律,并应用宏程序消除该误差。     

Simultaneous geometric error identification of rotary axis and tool setting in an ultra-precision 5-axis machine tool using on-machine measurement

This paper presents a method to identify the position independent geometric errors of rotary axis and tool setting simultaneously using on-machine measurement. Reducing geometric errors of an ultra-precision five-axis machine tool is a key to improve machining accuracy. Five-axis machines are more complicated and less rigid than three axis machine tools, which leads to inevitable geometric errors of the rotary axis. Position deviation in the process of installing a tool on the rotary axis magnifies the machining error. Moreover, an ultra-precision machine tool, which is capable of machining part within sub-micrometer accuracy, is relatively more sensitive to the errors than a conventional machine tool. To improve machining performance, the error components must be identified and compensated. While previous approaches have only measured and identified the geometric errors on the rotary axis without considering errors induced in tool setting, this study identifies the geometric errors of the rotary axis and tool setting. The error components are calculated from a geometric error model. The model presents the error components in a function of tool position and angle of the rotary axis. An approach using on-machine measurement is proposed to measure the tool position in the range of 10 s nm. Simulation is conducted to check the sensitivity of the method to noise. The model is validated through experiments. Uncertainty analysis is also presented to validate the confidence of the error identification.     

大范围平动并联机器人运动学解耦与速度自适应规划

并联机器人是一种多支链、多关节、强耦合非线性系统,具有高速、高刚度和大负载等明显优势而被广泛应用到工业领域。然而,随着关节数量的增加导致该类机器人运动学解耦和高精度平稳控制的难度较大。为实现大范围平动3-RRRU并联机器人自动化轨迹跟踪和控制的平稳性,针对运动学解耦和速度自适应规划方法展开了系统、深入地研究。首先,应用DH法建立了机器人运动学模型,基于结构约束条件完成运动学解耦计算,并在S型控制策略中加入速度自适应修正机制,依据不同轨迹可自动计算并修正最大速度参数,实现自适应优化;其次,采用激光跟踪仪对机器人轨迹进行动态跟踪,对比分析了S型速度和梯型速度控制策略下的跟踪精度,梯型速度规划下其最大误差高达4.513 mm,是S型控制策略的3倍,且位置误差曲线出现多个尖峰值,说明因速度突变导致运动平稳性较差;最后,测试S型速度规划下采用自适应修正机制前、后机器人的平稳性以及轨迹跟踪精度。实验结果表明:当规划路径难以实现机器人加速到原预设最大速度时,在轨迹末端存在较大的惯性速度,产生位置尖峰误差为2.676 mm,是修正后最大误差的2.4倍,且伴随着明显的冲击效应。引入自适应修正机制后圆轨迹的起点和终点位置误差分别为0.722 mm和0.382 mm,二者相对位置偏差仅为0.34 mm,且末端定位误差相比修正前降低了一个数量级,有效解决了机器人存在惯性冲击效应的难题,大幅提高了机器人整体轨迹跟踪的精度和控制的平稳性。     

振幅矢量叠加法分析X射线波带片加工误差对效率的影响

使用振幅矢量叠加法,通过叠加X射线波带片每一对环带对焦点的贡献,计算和分析了随机环带位置误差、宽度误差、扩散和粗糙度对波带片的效率的影响。用Strehl 比来量化和衡量与理想波带片有偏差的波带片的性能,对两个波带片实例分别用Strehl 极限确定了能容许的4种误差的最大值。计算了Ni软X射线波带片的随机环带位置误差及宽度误差对主焦点效率的影响;计算了SiO₂/Ni硬X射线溅射切片波带片的两种材料的相互扩散和粗糙度对衍射效率的影响。结果表明:4种误差越大,主焦点效率越小,对Ni软X射线波带片,随机环带位置误差均方根和宽度误差均方根小于最外环宽度的20%左右时,对SiO₂/Ni硬X射线溅射切片波带片,扩散区宽度和粗糙度均方根分别小于最外环宽度的90%和60%左右时,得到的Strehl 比在Strehl 极限之上。     

机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差影响规律的理论研究

机床误差是导致圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差的主要原因,研究机床误差与齿面误差之间的关系将为机床加工参数反求、齿面误差修正等提供理论依据。基于圆弧齿线圆柱齿轮成型原理建立了齿轮机床结构模型,建立了机床坐标系体系。通过齿坯和刀盘位置误差、刀具形状误差对机床整体误差进行描述,基于啮合原理推导了理想情况下和包含机床误差的齿面方程。研究了齿轮误差曲面计算方法,采用二阶近似曲面和齿面平均误差影响系数分析不同机床误差下误差曲面,研究机床误差对齿面误差的影响规律。通过实例分析了被加工齿轮几何参数不变时和变化时,机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮凹齿面误差影响规律。     

旋转导向钻井工具近垂直姿态校正矩阵 误差的等角距均衡校正

旋转导向钻井工具中姿态校正方法的校正点本身包含各种系统误差,会引入校正矩阵误差,是近垂直姿态下姿态角解算精度低的原因之一.平均均衡校正方法(ABC)可补偿校正矩阵误差,但整体误差并不均匀.以等分角度间距设计校正点,建立一种等角距均衡校正(EABC)模型,推导校正矩阵误差表达式,研究其引起的姿态角误差特征.对多组近垂直姿态的测试数据分别进行传统校正、平均均衡校正和等角距均衡校正,结果表明：等角距均衡校正后,井斜角误差平均值均小于0.012°,井斜角误差峰峰值均小于0.027°;工具面角误差平均值均小于0.008°,工具面角误差的峰峰值和标准差分别降低到平均均衡校正的54%～95%和40%～63%,进一步提高垂直小井斜井段的姿态解算整体精度。     

双向匀速摆动光学平台的运动规划与虚拟仿真

根据设计要求先对输出摇杆进行了运动规划以得到理想的角速度曲线,利用运动学反求法得到输入曲柄的运动规律;再在ADAMS中对该机构进行了虚拟样机仿真,驱动曲柄按照得到的伺服输入运动规律转动,得到了摇杆的实际输出角速度曲线;经误差分析,结果表明,所设计的曲柄摇杆机构满足光学平台的双向匀速摆动输出要求.     

Research on the Error Averaging Effect in A Rolling Guide Pair

By studying the e ects of geometric precision on kinematic accuracy, an error mapping model has been established, based on the hypothesis that a motion pair and its installation surface are rigid. However, when using this assumption,there is a significant error induced in high-precision computer numerical control(CNC) machine tools as compared with reality. One of the most important reasons for this error is failing to consider the error averaging e ect of motion pair elements. Therefore, this work examines a high-precision horizontal machining center as its research object, and analyzes the error averaging mechanism of a rolling guide pair under a deformation of the rolling elements. The carriage bearing forces caused by guideway straightness errors are obtained by constructing a geometric error model of a single carriage. The relationship between guideway straightness errors and carriage bearing forces is described by a transfer function in the spatial frequency domain, and its characteristics are analyzed. It quantifies the so-called error averaging e ect of the rolling guide system and, on this basis, a static model for four carriages is established to reflect the error averaging e ect of the rolling guide pair on the position and orientation errors of the motion pair. In addition, it is found that the wavelengths and phase di erences of guideway errors a ect this error averaging mechanism, but the amplitude and preload have little influence thereon. The experiment result shows that the kinematic straightness errors in the x-and y-directions were approximately 1/3 to 1/2 of the guideway straightness errors in the corresponding directions. The results can be used to guide the precision design and assembly of machine tools.     

任意凸轮曲线的高精度等速CNC磨削

基于凸轮磨削过程中恒磨削力要求恒线速度的加工机理,通过三次参数样条方程得到凸轮的理论曲线,采用微直线段取代微弧进给,得到砂轮轴心轨迹曲线的插补方法。分析了凸轮磨削精度、进给速度与插补参数之间的关系,实现凸轮曲线的高精度等速实时插补。该方法还可以推广到一般加工平面封闭曲线的CNC机床。     

基于光纤布拉格光栅的载荷定位与检测方法

针对传统定位系统存在的结构复杂、实时性低、需要建立训练集等问题,提出利用光纤Bragg光栅结合直角应变花结构的方法对冲击源进行定位。在平面应变下,建立横向效应补偿因子模型和应变解耦模型,证明了光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)直角应变花结构用于定位时不受横向效应的影响。同时针对四边简支薄板结构,提出一种判定冲击载荷大小的新方法。通过不同位置两组FBG应变花分别测得的主应变方向,其交点来确定冲击源坐标;通过FBG传感器测得的轴向应变经横向效应补偿,并结合四边简支板扰度曲线和定位坐标,来对冲击载荷大小进行测量。试验表明其定位精度达到2.9 cm以内,定位实时性1 ms左右,冲击载荷大小判定误差在3 N以内。为冲击平台载荷检测提供了一种实用可行的方法。