SMART-CNC超精密数控曲面磨床综合误差补偿技术

为了进一步提高数控磨床的磨削加工精度,运用多体系统运动学理论、神经网络方法和有限元分析方法,分别对SMART-CNC超精密曲面数控磨床的空间几何误差、热变形误差以及力变形误差进行了建模和计算．通过逆运动学迭代求解算法求解出可消除磨床几何误差和载荷误差的精密加工数控指令值,通过神经网络算法,控制微位移夹具机构,消除了磨床热变形误差的影响．实验结果表明,综合运用上述误差补偿方法,可以将该磨床的磨削误差由原来的0．225 μm减小到0．045μm．     

数控凸轮轴磨床运动误差分析与建模技术

为了对某数控凸轮轴磨床的运动误差进行分析和建模,分析研究了各运动部件间运动形式和误差类型,运用相邻体坐标系间的运动变化来表达2相邻体之间的运动情况,建立了相邻体之间的理想运动方程和有误差情况下的实际运动方程.将相邻体间的实际运动方程进一步推广到任意低序体阵列分析当中,为研究多分支数控凸轮轴磨床误差建模提供理论基础.将复杂的多分支链数控凸轮轴磨床抽象为简单的多体系统,对各运动部件建立相应的体坐标系和运动参考坐标系,求出相邻体间对应的变换矩阵.最后,将机床运动部件划分为"工件-床身"和"砂轮-床身"2条运动链,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,且对该方程进行了求解,为数控凸轮轴磨床误差补偿的研究提供了必要条件.结果表明:误差补偿后的机床加工精度显著提高.     

用于加工光纤连接器的精密数控柱面磨床

日本Tsugami公司开发出一种计算机数控精密柱面磨床G２５F，专用于磨削连接光纤的环箍连接器的外径面。磨头是圆柱体，内径０．１２５毫米，外径２．５４毫米，可以精密加工长１０mm的工件。环箍的内、外径偏心率要求在０．８μm之内，在保持这一精度的情况下，使用G２５F可以提高产量。它通过在工件中间部位两端加压使工件旋转，用双中心法磨削工件外径面。工件由专用的小型工件尾顶针架夹持，夹持力只有几百克。将尾架固定在台面的适当位置即可换装顶针。头部顶针架装有斜度调整机构，调节单位可控制在０．１μm，并且能在加工过程中进…     

基于砂轮进给率和磨削功率的内圆磨削系统分析

分析了将砂轮进给率做为输入参数和磨削功率做为输出参数的内圆磨削系统的动态模型及其传递函数。基于该系统的结构和组成环节,首先确定了系统模型,然后将在不同砂轮进给率下实测的两组功率数据用于系统分析,其中的一组数据用于系统参数的识别,另一组用于验证所识别的参数。以数控化改造的内圆磨床为例,采用ARX和ARMAX方法来识别系统参数,将进给率做为输入、磨削功率做为输出的参数传递路径,分析识别内圆磨削过程的系统传递函数,用于分析数控化改造内圆磨床的稳定性和仿真系统的输出功率的变化规律;通过功率谱密度函数分析磨削过程的系统误差和工件毛坯偏差。分析结果表明输出信号中的干扰(噪声)来源于被磨工件内圆表面的偏心和表面波纹。该分析结果可用于内圆磨削选择进给率参数、分析磨削系统和磨削表面质量的依据。     

基于PMAC下非圆轮廓形零件的精密磨削研究

就实现非圆轮廓形零件的高速高精密磨削的问题,提出了采用由开放式控制器PMAC对机床进行控制,并集成了一套磨床数控系统.以磨削椭圆形零件为例,在此实验台上进行了椭圆形零件的磨削加工,得出了良好的实验结果,为解决非圆工件精密磨削提供了好的方向.     

基于PMAC下非圆轮廓形零件的精密磨削研究

就实现非圆轮廓形零件的高速高精密磨削的问题，提出了采用由开放式控制器PMAC对机床进行控制，并集成了一套磨床数控系统。以磨削椭圆形零件为例，在此实验台上进行了椭圆形零件的磨削加工，得出了良好的实验结果，为解决非圆工件精密磨削提供了好的方向。     

陶瓷摩擦盘的精密磨削

研制高精度的传动进给系统是精密磨削加工中的关系问题,借此可以精确控制磨削深度和实现蜗杆回转误差的补偿,通过对陶瓷摩擦盘的精密磨削实验,分析了磨削速度对工件表面质量的影响。     

光机电

<正>新款数控万能内圆磨床S141亮相德国柯尔柏集团所属联合磨削集团在第十四届中国国际机床展览会上发布了其最新一代数控万能内圆磨床——S141,可用于卡盘装夹零件、主轴、主轴箱、转子轴,以及机床零部件、传动件、航空和工具模具工件等零部件的加工。     

等距型面的数控磨削原理研究

为了说明等距型面的数控磨削原理,推导等距曲线的方程和成立条件并阐述等距曲线的形成过程,进而指出等距型面的成形运动包括工件转动、协调运动(两个互相垂直方向上谐波运动的合成)以及进给运动,磨削等距型面要求机床必须实现三坐标两联动.使用曲柄机构代替滚珠丝杠副,与PLC控制系统结合,能够实现工件转动和协调运动的内联系传动,解决等距型面的磨削技术难题,也为研究复杂曲面磨削技术提供了有效方法.     

固定支承无心磨削成形周期性误差的研究

通过对固定支承外圆无心磨削时工件表面产生周期性误差及固定支承角的大小对定位误差影响的原因分析,提出了利用调整固定支承角的方法提高磨削加工精度的途径,指出在零件生产规模达到一定批量时,应首先找出零件上原始形状误差的分布规律,在此基础上,通过优化调整无心磨床支承角,使工件原始周期性形状偏差引起的周期性形状误差达到最小化.     

Research on CNC Turning System of Aspheric Machining Grinding Wheel

The technology of machining aspheric surface with high precision is the premise for the application of aspheric surface. The grinding machining with error compensation is a commonly used method to machine aspheric surface, which will directly influence the quality of aspheric workpiece surface. Multifunctional CNC grinding wheel truing system is a four-axis CNC truing system which can be applied to grinding wheel truing. In this system,DSP-based multi-axes motion control card is adopted as the controller, and visual C is used as development tool.When the design of hardware and software is completed, the system can implement truing of various grinding wheel with high precision aspheric machining such as plane gripding wheel, arc grinding one, and sphere grinding one.     

Efficient Grinding Method for Face Gear with Long Radius Disk Wheel

In order to improve the machining efficiency of the dish wheel grinding face gear, two changes are proposed:a disk wheel grinding face gear with a long radius and a multi-axis movement optimization method for tooth surface correction. Based on the grinding principle of face gears, the equation of the long radius disk wheel is deduced. Based on the structure of the machining tool, the tooth surface equations of the face gear shaped by the long radius disk wheel are established. Furthermore, an optimization model of face gear tooth surface correction is established, and the machine tool motion optimization of face gear tooth surface correction is completed; Finally, a long radius disk wheel grinding face gear test is performed. After the face gear tooth surface correction, the maximum value of the tooth surface deviation is reduced from 180 μm to 16 μm which verified the correctness of the machining method.     

基于LabVIEW刀具动态补偿方法

针对刀具补偿在数控加工中的重要作用,着重阐述了常用刀具补偿,并对刀补功能及应用做了进一步论述.同时本文对动态参量的刀具补偿方法进行了研究,设计出基于LabVIEW的计算方法,使数控加工适应性得到增强,提高了机械加工精度.     

刀具螺旋槽磨削加工及其数控编程

刀具螺旋槽磨削已成为通用的成型方法，需要通用的数控加工程序。本文根据刀具螺旋槽成型的数学模型及磨削方法．详述其数控加工软件的编制步骤。以加工钻头螺旋槽为例．该数控程序已在WALTER五轴CNC联动磨床上运行通过。     

刀具螺旋槽磨削加工及其数控编程

刀具螺旋槽磨削已成为通用的成型方法,需要通用的数控加工程序。本文根据刀具螺旋槽成型的数学模型及磨削方法,详述其数控加工软件的编制步骤。以加工钻头螺旋槽为例,该数控程序已在WALTER五轴CNC联动磨床上运行通过。     

基于MATLAB/SIMULINK的超声波振动加工过程仿真研究

在建立超声波振动加工过程中“刀具—工件”系统的动力学模型的基础上,应用MATLAB软件中的Simulink建立了该系统的控制系统模型,并对振动加工过程中工件的运动规律进行了仿真分析.仿真结果表明,超声波振动加工方法能够极大地降低普通切削过程中工件的振动,对提高工件的加工表面质量和加工精度具有重要意义,是实现精密切削加工的一种有效方法.     

复曲面镜抛光工艺技术研究

针对Rx为250.7mm,Ry为165.7mm的复曲面透镜,进行了数控研磨和抛光技术研究,给出了批量生产的加工工艺流程,实现了复曲面元件的快速、确定性抛光。通过对复曲面加工的研究,在抛光中对其面型误差进行反馈补偿。最终加工的面型精度小于0.158μm （λ/4）,半径公差控制在±0.5mm以内,满足了光学系统中对复曲面元件的要求,并且在保证有较高面型精度和较好表面光洁度的同时,解决了复曲面镜的边缘效应和中心厚度难以控制等加工技术问题。     

轴对称非球面平行磨削Y轴向对刀误差补偿

在光学系统中应用非球面光学元件能够提高光学系统设计灵活性,改善光学系统成像质量,缩小光学系统尺寸,在整体上减轻系统质量。本文通过系统分析轴对称非球面元件精密磨削工艺过程中的轴向对刀误差等加工误差因素,建立轴向对刀误差校正方法,并将其运用到轴对称非球面精密磨削与抛光加工过程中。由实验可知：通过误差补偿,加工时间节省60%以上,Φ80mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.62μm（0.982λ）,RMS值达到0.093μm（0.147λ）,满足非球面面形精度要求。实验结果验证了理论分析与误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学元件的快速精密加工。     

基于S试件的AC双转台五轴数控机床加工 精度检测联合仿真

为了深入研究高档数控机床的加工精度检测机理,利用Adams和Matlab/Simulink软件平台对AC双转台五轴联动数控机床加工S试件的运动过程进行联合仿真。首先搭建了机床的机械系统和控制系统模型,然后将整机机械模型的6个输入变量和12个输出变量通过Adams/Control模块分别与Simulink建立的控制模型进行对接,完成系统输入、输出的设置,从而实现整机机电耦合的联合仿真。仿真结果表明五轴机床在加工S试件过程中各个轴的运动都呈非线性变化,与工程实际经验相符。