加工中心几何误差分析研究

基于机器人运动学原理，利用齐次坐标变换理论和刀具与工件所构成的联结矢量链概念，以一台立式加工中心为研究对象，建立了包含21项几何误差的数控机床误差模型，同时给出了几何误差辨识方法。所建立的误差模型和误差辨识方法可推广到其它多轴数控机床误差建模与辨识的分析之中。     

加工中心几何误差建模与补偿研究北大核心

运用多体系统理论,以NAS979圆锥台试件作为检测试件,针对一种立式五轴加工中心,分析了33项几何误差,并建立了几何误差模型。将仿真结果与三坐标机测量结果进行对比,验证了几何误差模型具有比较理想的预测性能。根据实际情况简化了误差模型,并提出了几何误差补偿策略,为加工中心的几何误差补偿研究提供了理论基础。     

立式加工中心的热误差实时补偿应用

论文根据机床长时间加工零件时,会导致机床局部运动部件的温度升高而影响加工精度。通过实验介绍了TMV-850A立式加工中心在零件加工时的主要热误差来源和实际精度补偿方法,进而提高了机床长时间加工时的精度。     

精密卧式加工中心的定位运动误差补偿研究

以某款精密卧式加工中心为研究对象,基于西门子840D数控系统平台,利用激光干涉仪对机床各运动轴的定位误差进行了定点测量,并建立了定位运动的误差补偿数学模型,实现了对定位误差的补偿。实验结果表明了所述方法的有效性。     

加工中心热误差补偿研究

文章基于多体系统理论,提出加工中心的热误差建模理论和方法：并以三轴MAKINO加工中心为例,建立热误差模型并进行参数辨识,最后以软件实时补偿方式进行实际铣削,实验证明补偿效果显著。     

龙门铣床关键几何误差辨识及补偿

为了提高某龙门铣床y、z向的加工精度,研究了该机床y、z轴关键几何误差的建模、辨识及补偿方法。建立了y、z轴几何误差和加工误差之间的误差模型,得到了影响龙门铣床y、z向加工精度的5项关键几何误差;通过测量龙门铣床y、z轴平面内4条直线的定位误差,辨识出5项关键几何误差;基于龙门铣床的数控系统和建立的误差模型,通过修改加工代码的方法对几何误差进行了补偿。结果表明:龙门铣床关键点的y、z向加工误差分别减小了66.81%和47.17%,几何误差补偿后龙门铣床的加工精度明显提高。     

基于空间误差模型的加工中心几何误差辨识方法

对加工中心误差建模和辨识进行了研究,基于多体系统理论和位姿特征建模方法,建立起了加工中心的空间误差一般模型,基于空间误差模型,提出了几何误差辨识的一种新位移技术。最后,以三轴立式加工中心为例,给出了空间误差具体建模,并用新位移法获得了误差辨识结果。     

五轴加工中心空间误差分析及补偿研究

加工中心精度是影响产品加工精度的最重要因素,误差补偿技术是提高加工中心精度的重要方式。通过分析五轴加工中心的空间误差及建模结果,以TTTRR五轴加工中心为例,建立了综合空间误差模型,为误差补偿打下理论基础;通过研究多种误差补偿技术,提出了一种可以基于建模结果的平动轴几何误差测量新方法,结合旋转轴几何误差的测量结果,最后通过在某台五轴加工中心上进行测量和补偿实验,验证了建模结果的正确性和新位移测量法的有效性。     

加工中心几何误差的测量方法

利用通常的测量方法测量机床几 何误差时, 所需的检 测仪器、量 具多,安 装调整费 时, 测量方 法也繁琐,既不经济,效率也低。为此,基于机床位移误差的建模与分析,提出了一种测量三轴加工中心几何误差的九线测量法,并在加工中心上进行了实验,验证了该方法的正确性和实用性     

模块化机器人几何误差分析及参数辨识研究

为解决模块化机器人重构后误差的快速补偿问题,对模块化机器人几何误差来源进行分析,将其划分为模块参数误差和模块间装配参数误差.基于指数积公式和齐次变换对关节模块、连杆模块及模块间装配位姿进行数学描述,建立关节-连杆子装配体的实际运动学模型.给出一种基于精密球和外部测量的模块参数及模块间装配参数辨识方法,完成子装配体运动学...     

基于逐次二点法提高加工中心定位精度

以加工中心为例进行误差测量和误差补偿实验,结果证明,采用逐次二点法进行误差补偿,可以提高数控机床的定位精度.     

Elasto-geometrical error modeling and compensation of a five-axis parallel machining robot

Parallel manipulators have the potentials of high efficiency and high precision in the field of machining and manufacturing. However, accuracy improvement of the parallel manipulator is still an essential and challenging issue, encountering two important problems. Firstly, the ignorance of elastic deformation caused by gravity or deviations of static stiffness model restricts further improvement of accuracy. To solve this problem, an elasto-geometrical error modeling method is proposed. The comprehensive effects of structural errors, elastic deformation under gravity and compliance parameter errors on pose deviations are disclosed. On this basis, the identification equation of actual structural errors and compliance parameter errors can be established. Secondly, the ill-conditioned identification matrix and the identification equation with anisotropic residual error can lead to inaccurate identification results. To solve this problem, a weighted regularization method is proposed. The identification equation with isotropic residual error is built, and accurate identification can be realized with the regularization method. Based on the proposed methods, the error compensation experiment is conducted on the prototype of a five-axis parallel machining robot using a laser tracker. Experiment results show that the accuracy of the machining robot is significantly improved after compensation. An M1_160 test piece and an S-shaped test piece are machined and measured to further validate the effectiveness of the proposed methods. The elasto-geometrical error modeling method and the weighted regularization method can be applied to other parallel manipulators’ accuracy improvement.     

机械加工派生误差的可行性分析

通过分析控制工件的内应力、拱度、位移滞留来减小派生误差;大多数派生误差是可控、可调的,只要在加工过程中配合合理的工艺系统,充分发挥自位补偿功能和形位补偿功能,就可以有效的减少或消除工件在机械加工过程中的派生误差,来达到工件加工精度的要求。     

数控铣床和加工中心刀具补偿功能的应用

借助于数控机床刀具补偿功能,简化零件加工程序编制。提出相对于原图形等距离偏移的图形缩放的概念,给出用同一子程序实现不同刀长、不同深度的孔加工时刀具长度补偿计算公式,对工程技术人员编程具有一定的参考价值。     

大型数控龙门铣床几何误差补偿方法研究

针对大型数控龙门铣床几何误差的问题,建立了大型数控龙门铣床的几何误差模型,分析了大型数控龙门铣床的几何误差源;利用API(T3)激光跟踪仪高精度大尺寸的测量特点及数据处理能力,提出了X、Y、Z轴线位移误差、角位移误差及各轴间垂直度误差的辨识算法,通过激光测量与计算准确地辨识了大型数控龙门铣床的几何误差;建立了大型数控龙门铣床加工空间几何误差数学模型,采用基于对象的事件驱动机制的程序设计语言Visual Basic开发了几何误差补偿软件,实现了几何误差补偿;现场检测了大型数控龙门铣床空行程平面运动轨迹及工件的平面度。研究结果表明,该方法使平面加工精度提高了50.77%,并验证了几何误差模型的正确性及几何误差补偿方法的有效性。     

高速立式加工中心滚珠丝杠螺母副动态特性分析

为了研究高速立式加工中心的动态特性,对其进给系统进行模态分析和谐响应分析十分必要。根据高速立式加工中心的设计要求,基于SolidWorks软件建立滚珠丝杠螺母副的三维模型并进行相应的简化处理,采用Hypermesh软件进行网格划分,并导入ANSYS软件中建立相应的有限元分析模型。针对滚珠丝杠螺母副的不同支撑方式和螺母所处丝杠位置,对其固有振动特性进行了模态分析,结果表明,两端固定支撑方式比其他支撑方式有更大的刚度。对滚珠丝杠进行了正弦载荷激励下的谐响应分析,找出了丝杠谐响应振幅最大时的频率,指出在实际工作状况中应尽量避免此频率下的动载荷。     

Prioritization analysis and compensation of geometric errors for ultra-precision lathe based on the random forest methodology

Geometric errors remarkably affect the dimensional accuracy of parts manufactured by ultra-precision machining. It is vital to consider the workpiece shape for the identification of crucial error types. This research investigates the prioritization analysis of geometric errors for arbitrary curved surfaces by using random forest. By utilizing multi-body system (MBS) theory, a volumetric error model is initially established to calculate tool position errors. An error dataset, which contains information of 21 geometric errors, workpiece shape, and dimensional errors, is then constructed by discretizing the workpiece surface along the tool path. The problem of identifying crucial geometric errors is translated into another problem of feature selection by applying random forest on the error dataset. Moreover, the influence extent of each geometric error on the dimensional accuracy of four typical curved surfaces is analyzed through numerical simulation, and crucial geometric errors are identified based on the proposed method. Then, an iterative method of error compensation is proposed to verify the reasonability of the determined crucial geometric errors by specifically compensating them. Finally, under compensated and uncompensated conditions, two sinusoidal grid surfaces are machined on an ultra-precision lathe to validate the prioritization analysis method. Findings show that the machining accuracy of the sinusoidal grid surface with crucial geometric error compensation is better than that without compensation.     

二维精密定位系统的误差分析与补偿

针对所设计的基于运动控制卡的精密定位平台,提出了一种测量系统总体误差状况的方法,通过对精密定位系统中宏动平台进行定位误差的测量和分析,根据测量的误差情况提出了误差补偿的方法,采用闭环控制对系统的误差进行补偿,使其定位精度得到了大幅的提高.     

3920型齿轮测量中心几何结构建模分析

针对如何减小齿轮测量中心的几何结构误差从而提高测量精度,以多体系统拓扑结构分析理论为基础,计及测量中心自身的27项几何结构误差参数和运动误差参数,推导出齿轮精密测量方程式和理想测量方程式,为齿轮测量结果的误差补偿和仿真分析作了必要准备．     

虚拟加工系统研制与加工误差分析

面向数控车削加工过程研制了一个虚拟数控加工系统。该系统以Windows2000为开发平台，以Visual C 6．0为开发工具，基于OpenGL技术实现了数控车削加工过程3维仿真。该系统能够有效地仿真数控车削过程，具有更接近实际车削加工过程的特点。同时在仿真研究中，分析了加工过程中由切削力导致的加工误差，实现了对虚拟车削工件加工误差的预测。