降低精密数控车床进给轴热误差对切削精度影响的方法

精密数控车床批量加工零件的精度稳定性是衡量机床性能的重要指标,其中加工过程中的进给轴受热伸长是影响加工精度的重要因素之一。对数控车床进给轴热变形方向及伸长量进行研究,对比丝杠预拉伸及数控系统热误差补偿功能,指出这两种降低进给轴热误差方法局限性,提出一种使用中空油冷循环系统降低进给轴热误差的方法。该中空油冷循环系统,一方面通过中空丝杠内循环的冷却油带走丝杠螺母的发热量,另一方面通过轴承室内循环冷却油带走轴承的发热量。进行了系统结构设计与实验验证,结果表明该系统可以使进给系统在加工时保持温度稳定,降低热误差,进而提升批量加工的精度稳定性。     

滚珠丝杠扭转变形对机电综合传动刚度的影响

机电综合传动刚度影响数控机床的定位精度,正确计算此传动刚度是机床设计的前题,传统设计方法中忽略了扭转刚度的作用.应用力学方法对比分析了丝杠扭转变形与拉压变形的关系,结果表明,当丝杠的导程与直径的比值足够大时,扭转变形对传动刚度会有显著的影响.     

空心滚珠丝杠在数控机床伺服进给系统中的应用

针对数控机床主轴和伺服传动系统的热误差阻碍进一步提高机床定位精度的问题,对数控机床伺服进给系统的热变形作了深入研究。结果表明:螺母摩擦和轴承摩擦是滚珠丝杠伺服进给系统的主要热源,其摩擦热量与滚珠丝杠转速及轴向载荷几乎成正比;采用空心丝杠和空心螺母有效抑制了滚珠丝杠在高速进给时的热变形量,减小伺服进给系统的稳态误差。     

数控机床丝杠传动误差正反双向补偿功能的实现

研究了数控机床丝杠传动误差补偿原理，探讨了丝杠误差测量及制订误差补偿表的方法，实现了数控机床丝杠误差正反双向补偿功能，提高了机床定位精度。     

滚珠丝杠副热变形模型理论分析及其对定位精度影响的试验研究

在高速运行条件下,滚珠丝杠的温度迅速上升产生热变形从而影响了滚珠丝杠的定位精度,为了探究滚珠丝杠的热变形和滚珠丝杠副定位精度之间的关系,通过能量守恒定律和热对流原理建立了滚珠丝杠副温升模型以及热变形模型,并且通过高速滚珠丝杠副综合性能试验台与激光干涉仪测试出国内某厂家P3级精度的滚珠丝杠副稳定温升以及不同运转时间后的定位精度,与理论模型进行比较,验证了此模型的准确性,为丝杠的热变形误差补偿提供了依据。     

BF-850B立式高速数控机床精度检测及误差补偿研究

机床在加工的过程中会因为物理变形和热变形,使得加工零件的精度难以保证,因此必须对运动中的影响机床精度的误差源进行误差分析及实时补偿。利用激光干涉仪和球杆仪对数控机床定位精度进行检测,并建立了关于机床变形的检测数据的数学模型,确定了定位误差补偿方法,同时以具体的数控机床为例进行了定位精度检测与误差补偿,最后对补偿效果进行了分析。结果表明：该定位误差检测及补偿方法具有可行性与实用性,使数控机床的定位精度得到了显著的提高。     

高速空心滚珠丝杠螺母副热特性的影响因素分析

滚珠丝杠作为机床伺服进给系统的重要元件,其热变形会降低伺服进给系统的定位精度,在机床高速化发展的过程中,滚珠丝杠热变形成为其发展的瓶颈,采用通有冷却介质的空心滚珠丝杠为解决这一问题提供了方法。空心滚珠丝杠定位精度受到以下因素影响:滚珠丝杠轴向载荷、转速、通入空心滚珠丝杠的冷却介质的种类、冷却介质流速以及空心滚珠丝杠内孔的大小,这些因素不仅影响空心滚珠丝杠的冷却效果,而且对空心滚珠丝杠的变形也有很大的影响。研究结果表明:轴向载荷和转速对温度影响较小;专业冷却油更适合用于滚珠丝杠的冷却,合理控制其温升和热变形;热变形和热-结构耦合的分析,给出了最佳内孔直径。为空心滚珠丝杠的设计及研究提供理论依据。     

龙门加工中心丝杠组件热态性能与温度场实验研究

龙门加工中心丝杠热变形是影响机床加工精度的重要因素。为减小丝杠热变形对机床加工精度的影响,以丝杠的实际工况为基础,建立了丝杠温度场及热-结构耦合分析模型,运用有限元分析法获得了丝杠表面的温度场分布及丝杠重力和进给方向的热变形规律。运用M7500红外摄像仪进行了丝杠温度场实验,验证了一定时间段内温度场分析的准确性,并结合实验对仿真参数进行修正,提高了温度场仿真分析的准确性,为丝杠进给过程中控制系统的热误差补偿和整机润滑散热系统的结构改进提供了理论依据。     

XK714/1数控铣床螺距误差补偿

数控机床的定位精度是影响其高精度性能的一个重要方面,因而也是数控机床验收和检测的重要指标之一。螺距误差是影响定位精度的重要因素,通过螺距误差补偿能够有效改善机床的定位精度和加工精度,对数控机床的使用和维护具有重要意义。对数控机床反向间隙补偿和螺距误差补偿的原理及测量方法进行深入研究,并针对XK714/1数控铣床FANUC 0M系统的螺距误差进行补偿,取得了良好的补偿效果,说明对滚珠丝杆传动机构的反向偏差与螺距误差进行补偿是恢复和提高机床精度的一种重要手段。     

基于LabVIEW的精密数控机床进给系统实验台的构建

针对数控机床进给系统进给运动中产生的振动直接影响数控机床的定位精度和加工精度,导致故障率升高等问题,构建了基于Lab VIEW的数控机床进给系统实验台。采用交流伺服电机作为动力源,用滚珠丝杠螺母副、滚动直线导轨等构成其传动部分,使用脉冲式运动控制卡作为上位机,用Lab VIEW软件实现对电机的驱动与控制。实验结果表明,实验台实现了对刀架的速度、行程的精确控制,为后期数控机床进给系统的实验分析打下了基础。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机制和建立精度误差补偿模型的角度,提出基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出B-A摆头五轴龙门数控机床的精度几何误差预测函数模型。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,计算出B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效的误差参数。该精度误差参数建模方法,对不同结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿提高切削加工精度提供了理论基础。     

一种大数据驱动的机床组群互学习精度优化方法及验证

数控机床目前急需解决效率提高和精度保证的问题,传统数控机床难以精确、全面地预测和优化各种加工工况下的误差。提出一种通过应用制造大数据来提高数控机床组群整体性能的新思路和实现方法,使机床组群能够以单台机床无法实现的速度进行学习和精度优化,研究制造过程数据的特点和表征方法。实验表明：大数据模型驱动下的机床组群互学习精度优化加工方法,加工精度和表面质量明显优于普通传统数控加工方法,实现了数控铣削的高效高质量加工。     

数控机床误差补偿评价研究

为了提高数控机床的位置精度,保证生产质量,对数控机床位置精度误差性质的分类、辨识方法、误差补偿以及误差补偿效果评价方法进行了研究,提出使用方差分析技术分离机床位置精度误差的系统误差和随机误差,并基于F检验方法推断系统误差所占比重的相对大小、位置精度误差是否需要补偿并能够对补偿的效果做出评价,并用实例验证了该方法的有效性.     

雕铣机运动部件温度动态检测及误差补偿系统

热变形是影响机床精度的主要因素之一.本文采用了将高速雕铣机丝杠的热变形误差值加入到执行数据中,通过修改G代码而实现热变形误差的补偿.经实际生产应用表明:该方法既不影响机床的高速性能,又能使机床的精度得到较大幅度的提高.     

基于GA-SVR的数控机床热误差建模

为了提高数控机床加工精度,消除数控机床热误差对加工精度的影响,文章提出了基于GA-SVR(遗传算法-支持向量回归机)的数控机床热误差建模方法.为了构建机床的热误差模型,首先采用温度传感器与位置传感器测量机床的温度与对应的机床主轴变形量.其次把获得的数据进行支持向量回归机建模训练,同时使用遗传算法寻找支持向量回归机相关参数的最优值.最后建立机床热误差模型,并验证模型的准确度.结果表明,基于GA-SVR的数控机床热误差建模方法具有精度高和鲁棒性强的特点.     

基于UKF薄壁件加工变形预测技术研究

薄壁件加工中的零件变形和让刀是影响加工精度的主要原因,首先,根据零件加工路径构建UKF预测模型;之后,把数控机床误差和在机测量系统误差作为已知噪声输入到UKF算法中,在机检测系统对序中尺寸进行测量作为过程转移噪声,上次过程转移噪声输入到下次预测中;最后,使用MATLAB预测出零件变形量。上次状态转移噪声输入到UKF算法中以提高预测对真实加工环境的模拟,运用在机检测技术把零件加工数据传输到UKF算法中提高变形预测精度,为薄壁件数控加工序中补偿提供数据依据。     

数控机床伺服系统稳定性的研究

伺服系统的性能很大程度上决定了数控机床的效率和加工精度。伺服系统将检测信号和输入指令进行比较，将差值转化从而控制输出元件．那么控制好伺服系统的稳定性、快速响应及精度，也就使伺服系统具有了良好的工作性能。文章主要讨论PID对伺服系统的影响，通过实例验证如何控制其稳定性，反映了数控领域内的新经验。对在实际生产中有很大的帮助.     

数控车床过大的反向间隙故障维修

过大的反向间隙严重影响数控车床的加工精度。根据加工路线分析出数控车床加工精度超差的原因是X轴的反向间隙过大,再对反向间隙过大和电机负载过大两个原因进行故障排查,发现刀架和丝杆的机械形变是反向间隙过大和电机负载过大的根本原因。分析了加工精度超差的真正原因,详细阐述维修过程及方法,并提出一些维修和加工建议。