浅议14线测量法的数控机床误差参数辨识技术

数控机床误差参数辨识是数控机床误差补偿的关键技术之一,详细介绍了14线测量法,并对14线测量法的辨识原理进行了深入的探讨和研究;运用14线法对三坐标数控机床的21项误差进行了辨识,最后简要说明了运用14线测量法的缺陷.     

基于22线测量法的数控机床误差参数辨识技术

数控机床误差参数辨识是数控机床误差补偿的关键技术内容之一,文中详细介绍了22线测量法并对22线测量法的辨识原理进行了深入的探讨和研究,运用22线法对三坐标数控机床的21项误差进行了辨识,最后简要说明了应用22线测量法的注意事项。     

基于EFAST方法的三坐标数控机床几何精度灵敏度分析

机床几何误差是影响机床加工精度的主要因素之一,本文针对机床几何误差建模、几何精度灵敏度分析、筛选关键几何误差等问题进行研究。结合多体系统理论和齐次坐标变换建立三坐标数控机床的几何误差模型,求解机床空间位置误差表达式。使用雷尼绍XL-80激光干涉仪对三坐标数控机床进行几何误差测量试验,将测量结果导入九线法误差辨识模型,辨识三坐标数控机床的21项几何误差。应用Simlab软件中的拓展傅里叶幅值灵敏度检验方法(EFAST)对三坐标数控机床的几何误差进行灵敏度分析,并筛选出影响三坐标数控机床加工精度的关键几何误差。此外,以关键几何误差为基础,建立三坐标数控机床的简化几何误差模型,与三坐标数控机床的几何误差模型进行对比分析。结果表明,该方法可合理经济地提高三坐标数控机床加工精度及几何误差补偿。     

数控机床误差补偿技术研究

提出基于多体系统理论的数控机床运动误差模型,几何误差参数综合辨识模型及相应测量技术,使用９线位移误差及直线误差测量,可准确辨识数控机床整个工作区间内的全部２１项几何误差参数;在三坐标立式加工中心上进行软件误差补偿实验,并上坐标测量机检验。结果表明,建模方法具有较强的实用性,对数控机床加工误差补偿效果明显。     

提高数控机床加工精度技术研究

基于多体系统理论，建立了多坐标数控机床误差模型。介绍了3坐标数控机床9线辨识方法，研究了回转坐标6项误差的辨识方法。在4坐标数控机床上实现了几何误差的软件补偿。试验结果说明误差模型的准确性和补偿方法的实用性。     

数控机床全误差模型和误差补偿技术的研究

加工精度是数控机床必须保证的一项性能指标。提高机床精度是先进制造技术的重要课题，有误差避免和误差补偿两种方法。前者使机床造价大幅上升，而且精度的提高也有一定的限度。后者的精度提高几乎没有限制，对数控机床，计算机实时误差补偿技术是一种经济、有效的基本途径。基于多体系统理论，推导了多坐标数控机床，包含几何误差和热误差的全误差模型。文中介绍了坐标数控机床项误差的辨识方法(22线、14线和9线法)，还介绍了回转坐标6项误差的辨识方法。通过软件补偿，在3坐标联动和4坐标联动数控机床上实现了几何误差和热误差的补偿。实践结果表明误差模型的准确性和补偿方法的实用性。     

球杆仪用于数控机床几何误差补偿的研究

介绍了利用球杆仪测试和辨识数控机床几何精度的方法,在精确掌握三坐标数控机床几何误差的基础上,通过建立三轴数控机床的几何误差模型,利用误差综合补偿软件进行了补偿实验.结果表明,机床的各项误差都有所降低.     

数控机床几何误差的辨识研究

构建了基于扫频激光干涉技术的数控机床几何误差测量系统,介绍了测量系统的关键组成模块,给出了扫频激光干涉测量系统的总体结构和工作原理。以三轴数控机床为例,分析了数控机床的几何误差参数并构建了机床综合误差模型,分析了机床几何误差参数不同的辨识方法的特点,提出机床几何误差参数辨识的7线法,基于此系统实现误差数据的采集和机床几何误差参数的快速辨识;最后通过具体试验测量三轴数控机床误差,得到其几何误差参数的辨识结果。     

基于激光修正测量的机床进给系统几何误差辨识新方法

针对目前数控机床进给系统几何误差辨识中所采用的基于激光测量的九线法的不足,为提高进给系统几何误差的辨识精度,通过对九线法的原理性误差进行分析,在九线法原理的基础上提出一种几何误差辨识新方法。该方法通过增加角度测量对直线度误差进行修正,并对测量点的选取和坐标系的选取进行了优化,以得到更加准确的辨识结果。结合单轴进给系统试验台的误差辨识实例,验证了该方法对提高辨识精度的有效性。     

数控机床几何精度溯源方法研究

几何精度是数控机床的重要性能指标,基于激光测量原理的"九线法"是几何误差溯源最常用的手段。系统分析"九线法"在应用中存在的三类问题,并对其做出改进,建立新型几何误差辨识模型,该模型可有效提高误差辨识结果的稳定性,且该模型可实现运动副制造安装误差的溯源,以指导机床装配与精度设计。同时,针对传统九线法滚转角误差辨识中存在原理性偏差的问题,提出一种试验修正方法,以提高滚转角误差的辨识精度。计算机仿真和试验结果表明,所述理论与方法可以更加有效地实现数控机床几何误差的溯源。     

三坐标数控机床运动误差的分析与检测

文中对三坐标数控机床进行了误差分析，并通过一种新型的误差检测方法对其检测，为采用适当的误差补偿策略做准备。可有效提高三坐标数控机床的加工精度。     

数控机床平动轴几何误差辨识方法改进

为解决测量数控机床平动轴几何误差常用的九线法在实际应用中存在的误差溯源困难、辨识稳定性差的问题,系统分析了九线法的测量过程和辨识原理,提出一种改进的辨识方法.利用几何误差和测量坐标系之间的依附关系,合理布置坐标系的位置,保证了辨识结果的溯源价值,有利于指导机床加工和调试.通过增加测量维度和搜索最优测点布局,对辨识模型的...     

多轴数控机床几何误差辨识与补偿技术研究

多轴数控机床在加工的过程中,为了使加工轮廓向理论轮廓逼近,就必须控制误差,因此需要识别和补偿数控机床的几何误差。在研究目前的多轴数控机床技术后,通过10线法、球杆仪等成熟技术展开了对多轴数控机床的几何误差辨识工作,并结合实际的误差情况设计了软件补偿程序,使其生产满足要求。     

三坐标数控机床误差建模与补偿的实验研究

以多体系统运动学分析理论为基础,利用双频激光干涉仪测量机床误差,采用九线法辨识机床误差参数,结合具体机床,准确建立了误差补偿的数学模型,利用已发开的误差补偿软件实现了误差补偿,显著地提高了数控机床的加工精度.     

基于平面光栅的机床几何误差测量与辨识

几何误差是影响数控机床准静态精度的重要因素,针对几何误差测量、辨识问题,提出基于平面光栅的面—线机床空间几何误差辨识方法。依据多体系统理论和齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床21项几何误差元素与3项误差向量之间的映射关系;规划了3个相互垂直的平面内的测量路径和辨识方案,通过单轴运动和两轴联动的形式可连续测量每个平面内的5条直线,进而依次确定垂直度、俯仰和偏摆误差、定位及直线度误差、滚转误差,减少了多次安装过程中安装误差累积对测量结果的影响;通过基于面—线法的21项几何误差测量和辨识实验,并与基于激光干涉仪测量辨识结果对比显示,平面光栅测量结果与激光干涉测量结果的空间误差向量最大偏差为2.4μm,平均偏差为0.77μm,验证了该方法对辨识机床精度是准确、有效的。     

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。     

三轴数控机床几何误差测量与辨识的研究

数控机床几何误差的辨识是一项复杂且费时的工作。如何快速精确地辨识出各项几何误差参数一直是几何误差补偿研究的重要课题。为提高几何误差的求解精度和效率,在其辨识过程中就应尽量减少参与辨识的未知数和激光测量线数。机床运动部件属于刚体,因此,运动部件上不同点测得的同一时刻的偏摆误差和俯仰误差应是相等的。基于此理论,探研出一种仅需测量6线就可以辨识出三轴数控机床21项几何误差的新方法,经试验证实该方法是科学的、可靠的。     

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理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了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。分析了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,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某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参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑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并提高切削加工精度提供了理论依据。     

运用改进的教学-模拟退火算法辨识关节臂式三坐标测量机的结构参数

为了提高关节臂式三坐标测量机的精度，降低其运动不确定度，提出了一种改进的教学-模拟退火混合优化算法来辨识其结构参数并补偿其误差，从而提高其精度。分析了教学算法(teaching-learning-based optimization, TLBO)的优缺点并对其进行改进从而得到改进的教学算法；提出了一种收敛精度转换准则，将改进的教学算法(modified TLBO, mTLBO)和模拟退火算法(simulated annealing, SA)融合得到改进的教学-模拟退火算法(mTLBO-SA);基于此理论和单点重复率误差实验，分别用TLBO、SA和mTLBO-SA对关节臂式三坐标测量机的结构参数进行了辨识；分别用辨识前后的关节臂式三坐标测量机再次进行单点重复率误差实验，并比较相应的实验结果。实验结果表明，所提算法能有效且高效地辨识关节臂式三坐标测量机的结构参数，进而有效提高其定位精度，降低其运动不确定度。     

触发式测头全方位精密测量技术

本文对应用于数控机床及三坐标测量机的触发式测头的静态误差的成因、各向误差的变化规律及影响因素进行了分析，建立了其静态误差的数学模型，为进行全方位精密测量奠定基础。