五轴数控机床工作台的几何误差测量

针对回转轴误差的定义,最终确立以基于最小二乘圆法,对回转工作台几何误差的测量方案.并以HS664RT五轴联动立式加工中心作为研究实例,完成数控回转工作台的几何误差测量实验.用Matlab建立了求解标准球安装误差的算法,并对回转工作台几何误差进行了辨识建模.     

盘式离心机两回转轴线的平行度测试

在盘式离心机上建立了一系列坐标系，通过坐标系之间的姿态关系推导了工作基面坐标系相对于地理坐标系的姿态矩阵，在此基础上提出了将2维水平仪安装于工作基面上，分别旋转主轴与工作台轴，测试一系列数据，对这些数据进行谐波分析，得出了工作台轴线与主轴轴线的平行度，并分析了平行度误差对离心机静态半径测试的影响。     

液压回转工作台定位系统研究

针对开环控制液压回转工作台制动冲击大,从而造成制动距离不可控以及外负载扰动对回转工作台定位精度的影响,提出了利用速度位置闭环控制系统控制回转工作台以减小制动冲击,并设有机械校正装置以消除定位累积误差。建立该回转工作台定位系统的数学模型,并根据数学模型建立Matlab/Simulink系统仿真模型,通过仿真分析验证了系统的合理性。     

大型球罐内部定检工作台的设计与分析

针对大型球罐内部定检需求设计了一种新的内部定检工作台,该定检工作台主要由顶部回转平台、牵引装置、中央支撑立柱、底部支承支架和回转支撑平台组成。回转支撑臂装配于中央支撑立柱中部,上、下回转支撑臂、载人工作篮和中央支撑立柱构成双摇杆机构,保证载人工作篮在运动过程中始终保持维修员工作位置水平;使用ANSYS Workbench软件对该定检工作台主要受力结构进行了有限元分析,验证该定检工作台满足强度、安全等设计要求性能指标。该定检工作台可对大型球罐内壁进行全方位检查,与原有检修模式相比,省去了搭设和拆除内部脚手架的繁复工作,可以较大幅度节省检修时间和人力、物力、财力消耗,提高检修工作效率和质量。     

回转工作台的改装

北京第二工具厂在生产圆管锯片过程中,使用φ350毫米回转工作合,在万能铣床上进行分齿加工,由于分度时工作台大小游标刻线较细,往往造成操作误差,影响产品质量,甚至报废。为此,对回转工作台进行了改装,取消原有工作台手轮,在手轮轴上装一套分度头(图1),利用分度盘上的分度     

基于分段拟合的机床大尺寸工作台热误差补偿模型

大型机床工作台在往复运动过程中,丝杠螺母会产生大量的热,一部分热量从螺母传入工作台导致工作台两侧翘曲,使工作台不同位置产生不同热误差。为提高大尺寸机床工作台的纵向热误差补偿精度,提出分段拟合热误差建模预测方法。该方法是沿工作台横向在多个位置建立对应点的纵向热误差模型,然后由各点单模型预测值进行分段拟合建立工作台整体预测模型,利用分段拟合模型实现对工作台任意位置热误差预测。同时为了提高热误差模型预测精度和鲁棒性,采用粒子群优化算法根据实时反馈热误差数据对模型参数辨识,使热误差模型能适应机床最新的工作状态。在一台三坐标铣床工作台上进行试验,建立X轴快速运动时工作台纵向热误差模型,试验结果表明:该方法鲁棒性好预测精度高,能够实现大尺寸工作台任意位置的热误差补偿,且具有一定的通用性。     

大型数控回转工作台台面拼接技术

介绍一种大型数控回转工作台台面拼接技术,拼接结构简单,定位精度高,具有很高的二次装配精度保持性,保证了工作台的回转精度,解决了大型工作台台面铸造、加工及运输等难题,大幅度降低了生产制造成本.     

卧式镗铣床工作台回转任意角度后自动建立坐标系探讨

针对零件加工过程中偏移镗铣床工作台回转中心,本文编写了一套基于FANUC系统的宏程序,能够在工作台回转后自动建立新的坐标系。镗铣床应用该宏程序后方便操作员编写、减少操作工序,减少误差,大大提高机床自动化程度,实现高效率、高质量加工生产。     

五轴机床直驱回转工作台热特性仿真研究

针对直驱回转工作台热变形导致五轴机床产生加工误差的问题,以耳轴式回转工作台虚拟样机为研究对象进行仿真分析。综合利用Fluent模块与ANSYS Workbench建立工作台的流-热-固单向耦合仿真模型,对工作台的热特性进行研究。在给定工况下,得到工作台达到热平衡状态时的温度分布与热变形情况。通过简化模型计算冷却液对流换热系数的理论估算值,并与仿真结果比较,验证仿真分析有较高的可信度。研究结果可为工作台的后续结构改进设计与冷却液的使用提供参考。     

精密卧式加工中心回转工作台的设计

以HMS63型卧式加工中心鼠牙盘式回转工作台的设计为例,讲述鼠牙盘式回转工作台的设计过程。详细阐述了鼠牙盘式回转工作台的工作原理、结构以及相关的理论计算。通过对机床样机测试结果,证明该鼠牙盘式回转工作台的结构设计是合理的、设计方法是切实可行的。     

基于顺序功能图的专用钻床PLC控制系统

介绍了一种法兰盘孔加工专用钻床的工艺过程、执行机构、液压系统、电气控制系统。夹紧油缸把法兰盘定位夹紧在回转工作台上,进给油缸带动动力头实现进退,双钻头动力头旋转钻孔,转位油缸带动工作台回转,完成工位变换。采用可编程控制器的顺序功能图图形语言设计编程,控制各执行机构按加工要求完成有顺序的循环动作,逻辑关系清楚,程序可读性好.并指出了使用顺序功能图进行电气控制系统设计应注意的事项。     

分布式遥感编队多星协同观测中的姿态控制

针对分布式遥感编队中的协同观测问题,本文开展了多星协同姿态控制研究。首先建立了参考航天器由对日定向到对目标凝视观测的期望姿态,设计了基于姿态、角速度偏差的比例-微分（PD）控制器,证明了闭环系统的李雅普诺夫稳定性。在此基础上,进一步建立了伴飞航天器的期望姿态,为使目标在不同航天器像平面上成像位置匹配,以伴飞航天器、参考航天器的姿态之差为基础设计了伴飞航天器的PD控制器,证明了系统的稳定性。最后,将理论结果进行了仿真验证,结果显示伴飞航天器、参考航天器姿态控制误差小于0.01°,精度满足分布式遥感多星协同观测的任务需求。     

微工作台姿态视觉测量方法

结合单目视觉,提出了一种基于三点法的微工作台姿态测量新方法.用固定在微工作台上的标准球的球心为标志点,建立微工作台坐标系,通过单目视觉模型计算各标志点的世界坐标,进而得出微工作台的三维姿态参数.该方法的优点是利用单目视觉实现目标三维姿态的测量,结构简单,避免了立体匹配的难题.实验结果表明,该测量方法简单高效,满足可行性要求.     

Method for measuring the dynamic transmission error in large gear hobbing machines

A new method for measuring the dynamic transmission error between a hob and worktable in large gear hobbing machines is described in which a pair of small, highly sensitive servo-accelerometers are mounted tangentially, 180° (arc degree) apart, on the periphery of a large worktable, in order to detect rotational fluctuations of the worktable. Two acceleration signals from the servo-accelerometers mounted on the worktable are summed in order to determine the circumferential acceleration. The resulting sum will nullify the rectilinear acceleration of the worktable. After the circumferential acceleration signal transmitted by a telemeter is processed by a pulse signal from a rotary encoder attached to the hob shaft in this apparatus, the dynamic transmission error can be obtained. In tests using a large gear hobbing machine (3.3 m worktable diameter), the dynamic transmission error has been measured and recorded. By processing the recorded analogue signal with an FFT (Fast Fourier Transformation) analyser and by consulting the schematic drawing of the rotational transmission mechanism, specific parts in the mechanism causing the transmission error can be identified. Also, by processing the circumferential acceleration signal of the worktable from a standing start with an FFT analyser, the rotational natural frequency of the worktable can be easily obtained.     

采用张丝基准的大长度直线运动导引系统的研究

对以张力金属丝作为大长度直线运动导引基准的可行性进行了分析 ,给出了系统的工作原理。针对竖直面内张力金属丝存在的悬垂对导向精度的影响 ,提出了双丝法对悬垂量进行修正的方法 ,解决了工作台运动位置处悬垂量大小不宜获取的问题。通过实验验证 ,该导引系统可在亚毫米精度范围内实现对导引基准的跟踪。     

大型煤堆体积测量中光斑中心读取方法研究

本文介绍了大型煤堆体积检测系统的特点,并给出了基于光学三角原理实现的煤场存煤量自动检测系统的构成和工作原理。分析了影响其测量准确度的主要因素,即转台的准确度、激光光斑的大小、激光散斑的存在及CCD接收器件的分辨率。针对大范围测量时,光斑图像占用多个像素及散斑造成的光斑图像强度分布不均以致于很难读取真正的光斑中心的问题,本文提出了基于Hough变换的光斑中心读取方法。实验表明,该方法有效地提高了大型煤堆体积检测系统的测量准确度     

二维工作台控制系统设计及精度分析

对二维工作台控制系统进行了研究,采用滚珠丝杆副和直线滚动导轨副的传动方式,选用直线光栅尺作为工作台的反馈元件,控制系统的核心为工控机和运动控制卡,利用固高GE400运动控制卡发出脉冲信号控制伺服驱动器对工作台机械部分进行实时的操控。在VC＋＋6.0设计环境下开发工作台的控制软件,实现了多轴控制。使用双频激光仪获得工作台的系统误差曲线,采取水平分割的方法对误差曲线进行分割,获得各区间的误差补偿数据,通过软件控制对工作台各行程区间进行误差补偿,通过理论计算和实验测得补偿后的数据对比,验证了该补偿方法的可靠性,对于提升二维工作台的精度具有积极的意义。     

车铣复合加工中心综合误差检测及补偿策略

根据五轴车铣复合加工中心的结构及其运动链构型特点,设计了综合误差检测方案。检测包括车主轴床身至铣主轴运动链的空间误差检测以及车主轴的热误差检测两部分。由于检测方案使刀具-工件之间构成了完整的运动链,解决了单纯的空间误差检测方法未考虑车主轴运动链误差影响的问题。文中同时提出了车铣复合加工中心综合误差补偿策略以及运用神经网络算法的几何误差和热误差综合补偿模型。采用分步体对角空间误差检测后,实施了空间误差补偿。补偿后四条体对角线的空间误差都明显减小,减小幅度从15.24 μm到50.83 μm,误差补偿效果从39.10%提高到78.06%。本文提出的方法极大地改善了空间误差补偿精度。     

数字重复控制伺服系统在数控加工中的应用

论述了重复控制理论基本原理,将它应用于数控伺服系统,建立了一个数控伺服系统加工模型,并利用此模型在数控车床上进行了典型零件的车削加工,实验结果表明使用此伺服系统加工模型可以使控制输出跟踪周期性输入参考信号,可以达到无误差地跟踪控制目的,极大地改善了系统的抗干扰性能和动态性能,提高了系统的鲁棒性。