关于电加工机床的空间误差

在建立“机床空间误差”概念的基础上，导出了电加工机床空间误差的数学模型，然后以电火花线切割机床为例进行验证。     

机床双导轨系统空间误差的建模与分析

针对机床的导轨误差问题,基于齐次变换原理建立了双导轨系统空间误差的数学模型并给出了分析方法。首先在床身上建立一个固定的参考坐标系,并在两条导轨上分别建立运动坐标系,然后分析运动坐标系6自由度误差的动态特性,最后进行双导轨空间误差的综合建模及分析。应用综合模型可以分析导轨系统误差对刀尖点的影响程度及规律,为整机误差预防及补偿提供更准确的依据。     

关于电加工机床的空间误差

在建立“机床空间误差”概念的基础上,导出了电加工机床空间误差的数学模型,然后以电火花线切割机床为例进行验证。     

基于有限元方法的机床床身热特性参数化分析

采用机床CAD软件对机床床身进行了三维实体建模,确定了相应的边界条件,应用通用有限元软件对机床床身的热特性以及热变形进行了有限元分析.对各参数,包括热源、约束、重力等对各部件和床身整体热变形的影响作了分析和比较.根据分析结果,对相应的约束进行调整,达到对机床床身整体热特性的参数优化.     

机床热变形传感技术

本文综述了机床热变形对加工精度的影响及所采取的对策,对机床热变形的各种传感系统作了分析和介绍。图13幅。     

基于有限元方法的环境温度对机床热变形的影响

以XK5034立式铣床为研究对象,通过ANSYS软件对其热特性进行了有限元分析,将分析得到的温度场与热成像仪实际测量的温度场进行验证,发现有限元分析的温度场与实际测量的基本吻合。在此基础上重点分析了主轴前端在不同转速和不同环境温度下的热变形,结果表明：随着主轴转速和环境温度的升高,主轴前端热变形增大;环境温度对主轴前端引起的变形在25℃出现拐点,当环境温度小于25℃,环境温度对主轴前端变形影响较小,当环境温度超过25℃,主轴前端热变形较大。     

焦炭热强度指标检验及影响因素分析

焦炭作为高炉炼铁反应中的热源和碳源,其各项性能指标都与高炉冶炼状态密切相关。因此,钢铁冶金企业对于焦炭热强度等质量指标的检验与把关,也是实现高炉高效生产的前提。本文对焦炭热强度指标检验及检验中影响其准确性的相关因素进行了分析。     

减少机床热变形方法的研究

机床在各种热源的作用下,产生热变形,影响工件与刀具之间的相对位移,造成加工误差,从而影响零件的加工精度。所以,减少机床热变形对提高机床加工精度是极其重要的。本文对机床工艺系统的主要热源进行了分析,并对减少机床热变形的方法及国内外研究的现状进行了讨论。     

基于有限元分析的机床导轨热变形研究

高速高精度机床切削加工过程中,在多种热源的作用下导轨会产生热变形,影响工件与刀具间的相对位置,造成加工误差。找出导轨热位移较大的点,并分析其对加工精度的影响,对于减小加工误差提高加工精度至关重要。文章在对导轨热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析方法,建立了一类机床导轨的有限元热变形分析模型,并进行了热变形分析计算,为分析导轨的热变形对加工精度的影响提供了依据,并为机床综合热误差补偿提供参考。     

数控机床热误差建模及预测方法分析

热误差作为制约数控机床加工精度的关键因素,在重型数控机床上表现得尤为明显。以重型落地镗铣床为例,根据热误差测量试验数据,分析重型数控机床温度场特性,并基于兼顾相关系数和欧式距离的系统聚类准则,对温度测点系统进行优化,以减小温度测点间共线性。通过优化温度测点,采用多元线性回归分析,建立重型数控机床热误差预测模型。由现场试验可知,建立的热误差预测模型可将均方根误差控制在10μm以内,有效地提高了热误差预测精度。     

Assessing Thermally Induced Errors of Machine Tools by 3D Length Measurements

A new measurement technique is proposed for the assessment of thermally induced errors of machine tools. The basic idea is to measure changes of length by a telescopic double ball bar (TDEB) at multiple locations in the machine's workspace while the machine is thermally excited. In addition thermal machine error models are verified and optimised by comparing measured and predicted TDEB length deviations. Validation measurements reveal that more than 60 % of the thermally induced errors can be described by the thermal machine error model proposed at any time and at any position in the machine's workspace.     

数控机床热变形误差超前预测研究

针对当前数控机床热变形误差实施补偿存在的预测值滞后实际补偿值问题,提出基于长短期记忆(LSTM)神经网络算法热误差超前预测解决方案,详细探讨LSTM神经网络算法的解析流程,建立基于LSTM神经网络算法热误差超前预测模型,并进行关键温测点及热变形误差超前预测实验。实验结果表明：热变形误差实际值与预测值的最大残差、平均值和均方差均在可控范围内,超前预测的准确度为86.3%,进一步论证了机床热变形误差超前预测的有效性。     

石墨碳块复合加工机床的防护设计

石墨碳块加工过程中会产生多种形态的尘屑,这些尘屑对加工刀具寿命、零件的加工精度及机床精度保持性产生很大的影响。为消除石墨碳块的尘屑对机床的影响,给出了在设计石墨碳块加工机床时应采取的防尘措施及石墨尘屑的收集方法。     

轴类零件形位误差在机床上的测量技术研究

本文论述了采用误差分离技术在机床上测量轴类零件形位误差的原理，方法、给出了该方法的数据处理流程图和测量装置的组成简图，并对系统的测量准确度进行了分析。     

Mechatronic Systems for Machine Tools

This paper reviews current developments in mechatronic systems for metal cutting and forming machine tools. The integration of mechatronic modules to the machine tool and their interaction with manufacturing processes are presented. Sample mechatronic components for precision positioning and compensation of static, dynamic and thermal errors are presented as examples. The effect of modular integration of mechatronic system on the reconfigurability and reliability of the machine tools is discussed along with intervention strategies during machine tool operation. The performance and functionality aspects are discussed through active and passive intervention methods. A special emphasis was placed on active and passive damping of vibrations through piezo, magnetic and electro-hydraulic actuators. The modular integration of mechatronic components to the machine tool structure, electronic unit and CNC software system is presented. The paper concludes with the current research challenges required to expand the application of mechatronics in machine tools and manufacturing systems.     

基于热模态分析的热误差温度测点优化选择

针对影响机床热误差建模的温度场分布问题,提出一种热模态分析方法,对机床热误差建模温度测点进行优化选择。以数控机床主轴温度场分析为例,利用热模态方法得到主轴各模态的时间常数、温度场及热变形模态形状,从而确定温度测点的最优位置。并通过实验验证了所建立模型的准确性与鲁棒性。     

数控机床热变形误差补偿技术

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过实时热变形误差补偿可以提高数控机床加工精度.本文在分析产生机床热误差的原理的基础上, 探讨了热误差的测量方法,利用多元线性回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型.应用数控系统的PLC补偿功能,对XH178加工中心加工过程中的热误差进行了实时补偿.实验结果表明误差补偿量达到80%以上.