数控手机玻璃磨边机控制算法及误差分析与研究

为了去除手机玻璃边的瑕疵以提高其抗冲击力,设计一种数控磨边机。针对手机玻璃轮廓外形,采用了几何图形分析法,提出了基于极坐标系下的直线插补算法和圆弧插补算法。讨论了影响手机玻璃轮廓磨削加工精度的主要误差因素,推导出离散系统时间跟随误差公式和综合轮廓误差公式,采用了三次样条插值法,利用MATLAB软件对恒角速度磨削进行动力学仿真分析,并进一步提出恒角速度磨削改进策略。实践证明:采用上述控制算法的数控磨边机能有效地提高手机玻璃轮廓的磨边精度,满足工艺要求。     

基于标准方程的等步长双曲线插补算法

双曲线插补算法是数控加工双曲线轮廓的关键技术.文章从双曲线的标准方程出发,推导出不同象限不同插补方向的插补递推公式,推理出选择插补递推公式的判定方法,提出插补循环结束判断方法和确保插补终点与理论轮廓终点重合的方法,研究出双曲线的插补流程图,得到了双曲线等步长数据采样插补算法,并对插补轮廓误差进行分析.实例证明该算法计算简单,插补精度高,轮廓步长稳定,满足数控加工需求.     

凸轮轴磨削的误差补偿新研究

介绍了凸轮轴磨削的数学模型，提出了当量磨削厚度误差补偿技术，对运动模型进行修正，以保证磨削过程中任意时刻的当量磨削厚度相等。首先由误差补偿模型得出叠加于砂轮架上的位移修正量，再将这一修正量通过砂轮架与头架的联动关系叠加到头架的角速度修正量，从而实现了恒金属去除率磨削，提高了凸轮轮廓的加工精度。     

数控机床NURBS曲线插补轮廓误差自动控制

针对伺服滞后对高速高精度数控系统加工精度的影响,在圆弧插补时对工件轮廓误差进行理论分析,在此基础上设计了一种NURBS曲线插补轮廓误差自动控制算法,该算法能简化计算,提高数控系统插补计算的实时性.在给定轮廓误差的条件下对算法进行仿真.仿真结果显示,该算法能有效的根据NURBS曲线的曲率半径实时获取适当的进给速率以控制实际轮廓误差,控制效果比较好,可有效减小数控机床NURBS曲线插补的轮廓误差.     

偏心圆工件磨削数控系统的插补研究

本文提出了一种在高档数控磨削系统中实现偏心圆插补功能的具体方法。文中对偏心圆磨削的运动规律进行了详细分析，总结出直观、易控制的工作坐标运动方程，同时给出了具体的插补算法、程序框图和误差分析。     

基于数据驱动的凸轮磨削轮廓误差补偿

针对数控凸轮磨削机床在加工过程中存在的周期性、重复性轮廓误差和不易建模等问题,提出一种基于数据驱动的轮廓误差补偿策略。在数控凸轮磨削机床的单轴伺服跟踪系统中加入无模型自适应迭代学习控制,该方法沿迭代轴引入伪偏导数,将复杂的非线性系统动态线性化处理。针对两轴之间由于伺服跟踪误差不同导致的滞后量不同,利用交叉耦合迭代学习控制,将补偿量按照交叉耦合系数反馈到单轴伺服控制系统中,实现对凸轮磨削轮廓误差的补偿。最后通过仿真实验验证了提出的轮廓误差补偿策略可以有效减小凸轮的轮廓误差,提高了数控凸轮磨削机床的加工精度。     

参数化插补算法与数字积分插补算法的比较研究

数控系统中最重要的技术是轨迹插补算法,数控机床的加工精度直接受到插补算法的影响。数字积分算法和参数化插补算法是两种常用的插补算法,为比较两种插补算法的精度,建立了两种插补算法的模型,并以常用的直线与圆弧作为插补对象,通过计算比较得出参数化插补算法在高频高精度时误差更小,具有更高的精度,并给出误差公式。研究结果对于工程实际问题有一定的借鉴意义,并为更高精度插补提供了必要的理论依据。     

一种多轴数控机床轮廓误差耦合控制方法

在分析数控机床传统轮廓误差控制方法不足基础上,提出了一种计算简单、精度高、适合多轴控制的轮廓误差耦合控制方法。该方法包括轮廓误差计算模型和轮廓误差耦合控制方案两部分。提出的轮廓误差计算模型把当前采样周期实际刀具位置到本周期和上一周期插补指令点连线的最短距离近似为轮廓误差;设计的轮廓误差耦合控制方案,实现了对轮廓误差的实时补偿控制。数控仿真加工结果表明所提出轮廓误差耦合控制方法能够有效提高轮廓控制精度。     

三坐标数控磨轮修整器的无累积误差插补控制方法

本文从成型磨削特点出发,引出新型计算机数控成型磨轮修整概念,提出了平面三座标数控修整方法,为了提高修整精度,从原理上详细介绍和分析了无累积误差插补计算机控制方法。     

数控车削多面体的误差分析及其补偿

在数控车床上利用旋转的车刀车削多面体时,存在着一定的加工误差,并且,其加工误差的大小与刀具长度成反比,与工件直径成正比.文章提出通过实时改变刀具与工件间中心距的方法来进行误差补偿,并给出了具体的误差补偿公式,而且可以直接应用于数控插补计算.采用这种误差补偿方法可以大大地提高车削多面体的精度,扩大车削多面体的尺寸范围.     

Research advances and steps towards the control of geometric deviations in the surface grinding of big components

Achieving and maintaining geometrical accuracy is nowadays the main limiting factor to accomplish an efficient manufacturing process in the surface grinding of big components. The present paper shows a deep research work carried out by means of experimental measurements of shape deviations, infrared pictures of the temperature field distributions and corresponding FEM simulations that confirm the thermal origin as one of the main limiting factors. A deeper investigation about the influence of the environment and cooling conditions, constraints imposed by part clamping and the grinding conditions reveals that the compensation and even control of thermal effects is possible by combining IR monitoring, modeling and simulation, although still being a challenging methodology.     

高精度无心磨削圆度保证和成圆过程解析

为了对无心磨削的圆度误差进行研究,讨论了影响高精度无心磨削过程的关键因素,包括稳定性、磨削参数、砂轮和导轮,给出了改进圆度误差的措施。在时域内对无心磨削成圆过程进行了解析。在解析研究中考虑了成圆过程的非线性环节,通过工件的轮廓和工件与砂轮、托板和导轮之间的作用研究工件的成圆过程。实验结果和理论结果的对比显示,解析模型可以对成圆过程进行准确预测。     

基于力控传感器的自动打磨误差补偿方法

针对钛合金机匣某部位打磨过程中装夹与加工轨迹存在误差导致欠打磨或过打磨的问题,文章提出了一种基于该系统的在线误差补偿方法。该方法首先通过力控传感器测量加工位置轮廓,然后计算误差大小并控制旋转工作台转动,调整工件的角度,最后对加工轨迹进行修改,以实现打磨过程中对误差的补偿。通过实验发现补偿后的打磨表面质量明显提高,因此该方法对提高钛合金机匣的自动化打磨质量有重要的指导和参考意义。     

数控磨削圆柱凸轮导槽时的误差分析

普通的圆柱凸轮导槽精加工是采用和圆柱凸轮导槽宽度一样的铣刀来加工,而圆柱凸轮导槽的数控磨削加工中由于砂轮磨损以及对其的修整造成砂轮直径不断减小,这样由于砂轮直径小于导槽宽度,从而应用普通的数控坐标转换公式来加工就会使得加工出来的导槽上宽下窄。该文分析得出修整后砂轮允许最小直径的预估公式,并且还得出圆柱凸轮槽数控磨削精加工时直动滚子移动式圆柱凸轮导槽宽度误差的计算公式。通过一个计算实例来说明采用这一预估公式相比于实际值是偏于保守的,但是很接近,所以利用预估公式来预估砂轮修整后允许最小直径是可行的。最后指出由于CBN砂轮相比于普通砂轮具有更好的耐磨性,所以选用CBN砂轮来进行圆柱凸轮导槽的加工更合适。     

基于无瞬心包络法的砂轮磨削圆弧直槽的研究

基于无瞬心包络法,提出一种使用CBN圆弧砂轮精确磨削圆弧直槽的方法。从砂轮圆弧母面与工件直槽圆弧面的空间啮合关系出发,采用无瞬心包络法,以两曲面间接触点法矢量方向相同建立啮合方程,通过啮合方程求解得到砂轮初始安装角,以磨削后的工件端截面圆弧圆度和半径误差满足精度要求为目标,设计砂轮安装角调整和控制流程,确定砂轮最终的安装位置和安装角。仿真和实际加工结果表明用圆弧砂轮磨削圆弧直槽工件,通过调整砂轮安装位置和安装角可以控制磨削精度,砂轮不用修形也能实现精确磨削。该方法实现用一种砂轮磨削不同尺寸的工件,减少砂轮的种类,提高生产效率,为注塑机螺杆转子的高效磨削提供了一种可行的方法。     

大口径方形非球面镜的高效磨削技术研究

本文基于X/Y/Z三直线轴平面磨床,研究了圆弧砂轮应用于大口径方形非球面镜的平行磨削新技术,介绍了圆弧砂轮平行磨削的机理、重点解决了砂轮形状误差在线检测、元件面形误差在线检测与误差补偿等关键技术问题.以430 mm×430 mm非球面镜为样件,进行了多轮高效精密磨削工艺实验,面形精度PV均值为4.2μm,表面粗糙度约0...     

新型砂轮修整器结构及其装配误差影响分析

本文介绍了一种已获专利授权的新型数控磨床砂轮修整器，它具有2移动轴 1转动轴的三轴联动功能，因此能精确修整各种曲面的砂轮；而且它的修整工具能绕修整工具刃口的圆弧圆心转动，可不考虑绕转动轴的转动对两移动轴的影响，故数控编程容易实现。但若修整器装配时存在径向或轴向装配误差，则对修整后砂轮截面形状精度的影响较大，其中轴向的装配误差影响最大，它会产生与它自己相同数量级的砂轮截面形状误差，因此砂轮修整器装配时必须采取必要措施使装配误差小于10μm才能达到成型砂轮修整精度要求。     

Depth-of-cut errors in ELID surface grinding of zirconia-based ceramics

Based on the analysis of a surface grinding system and the material removal mechanism, a mathematic model has been proposed to predict the accumulated error between the total set depth-of-cut (DoC) and the total actual depth-of-cut (ADoC) in multi-pass surface grinding of zirconia-based ceramic materials. Design of Experiments (DoE) approach has been implemented to carry out experiments. The influence of the set DoC of each grinding pass, the total set DoC, and the grinding wheel velocity on the accumulated errors in ADoC has been investigated in detail in surface grinding of zirconia-based ceramics both with electrolysis in-process dressing (ELID) and without ELID. It has been observed that the accumulated DoC errors increase faster in the first few passes and gradually reach a saturation after a certain total DoCs (about 8–10 grinding passes) and a higher step DoC leads to a faster (fewer passes) saturation of the accumulated DoC errors. Compared to grinding without ELID, it has been found that ELID-grinding is characterized with better process stability and ELID offers positive effects on material removal rate (MRR), especially in case of removing large volume of material with the same grinding parameters.     

砂轮修整器安装高度误差对成型砂轮修整精度的影响

本文分析了回转曲面砂轮修整时，砂轮修整器安装高度误差对修整后砂轮截面形状精度的影响，分析结果表明：在两轴插补修整时，修整后砂轮半径的误差与砂轮修整器安装高度误差的平方成正比，与两者中心距的水平投影成反比，在实用范围内，此误差很小；在三轴联动修整时，修整后砂轮半径的最大误差等于两轴插补修整时误差的1．3倍左右；而砂轮截面形状误差更小。