一种非接触式的精密主轴回转误差测量系统

基于双测头误差分离法设计一种易于携带、非接触式测量、能够实现在线测量和监控、适应多种工况的精密主轴回转误差测量系统。为此,以VC＋＋为软件平台,实现整个系统的软硬件连接、数据采集、数据处理和数据保存等功能。最后通过硬件搭建完成了对一种加工中心主轴的测量实验,证明了此精密主轴回转误差测量系统的可行性和可靠性,并且通过对所得实验数据的分析得到了一定的结论。     

以可控液体静压轴承补偿主轴回转误差

本文介绍了一种新型的液体静压主轴系统,此系统由主轴回转误差在线监测单元、可控液体静压轴承及微机系统组成。开发研制此主轴系统旨在直接控制主轴位置以补偿主轴回转误差。本文说明了此直接补偿方法的原理和特点。介绍了可控液体静压轴承的设计问题及在线控制补偿主轴回转误差的试验,试验结果表明这种方法是有效的,约70%的主轴回转误差被消除。     

多孔质空气静压主轴动态回转误差的影响机理分析

为了有效解决多孔质空气静压主轴回转误差在理论上无法定量精确求解的难题,提出了一种基于计算流体力学和动态网格技术的回转精度预测方法。首先根据实验测量数据分析规律采用频率和幅值相结合的方式对主轴转子的圆度误差进行几何建模,建立了不同波形、不同幅值下的几何模型。然后在FLUENT平台下利用动态网格技术,并采用瞬态分析方法同时求解N-S方程和牛顿运动定律,研究了不同波形、不同幅值下转子的X/Y向受力、速度分布、压力分布、位移轨迹的变化规律,实现圆度误差对回转误差的影响规律研究。仿真结果表明：圆度误差是影响多孔质空气静压主轴回转误差的主要因素,回转误差随着误差幅值的增加而显著恶化,偶波造成的回转误差明显低于奇波误差,随波数的增加,回转误差降低。最后搭建高精度回转误差测量实验平台,对自行研制的多孔质空气静压主轴回转误差进行测量,测得回转误差为50 nm（其中包含垂直度、圆柱度、圆度等引起的回转误差）,计算求得的圆度误差为23 nm占回转误差的46 %,得出圆度误差是影响主轴回转精度的主要因素,也验证了所采用的回转误差分析方法的有效性和准确性。     

机床主轴回转精度测试系统的开发

介绍机床主轴回转精度测试系统的工作原理、硬件设计和软件设计.该系统面向实验教学的用户界面,符合实验教学需要.该系统能高精度地测量机床主轴回转精度,在实际应用中效果良好.     

数字法测试机床主轴回转精度

本文以复型函数理论,描述了机床主轴的误差运动,介绍了采用微机技术测试主轴回转精度的测试系统及数据处理方法。对CA 6140型普通车床进行了实测,得出了该车床主轴回转精度各项指标,并进行了分析。     

圆度,圆柱度在线测量及补偿控制实验研究

提出了实时测量机床主轴回转误差的原理和方法，建立了工件圆度及圆柱度在线测量及补偿控制系统，实验结果表明，补偿后的工件圆度误差平均改善了４０％，圆柱度误差平均改善了２３％。     

回转误差检测实验台的研制与应用

为解决在实验教学中动态信号检测学习过程中的信号来源问题,作者设计制作了测量机床主轴回转误差的模拟实验台,根据实际检测要求设计了误差测量系统,并利用自制实验台完成了回转误差的采集。     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

机床主轴回转精度的动态法测量

阐述了用动态法测量机床主轴回转精度的基本特点和数据处理方法,并对影响测量结果的主要因素进行了分析。     

超高精度滚动轴承旋转精度测试系统误差分析

为了提高滚动轴承旋转精度测试系统的测试精度,研究多种高精度主轴旋转误差测量方法.结合测试系统原理与结构,采用两点法误差分离方法实现测试系统空气静压主轴旋转误差的高精度测量.通过对比多组测试系统所分离的精密芯轴圆度结果与圆度仪测量结果,间接分析两点法误差分离方法的精度与稳定性.测试结果显示：应用两点法误差分离方法所得的测试系统主轴旋转误差结果精度高、稳定性好;验证了在载荷作用下该测试系统所采用的空气静压主轴旋转误差较小,且随着转速的增加仅小幅增加.     

齿轮机床主轴回转误差运动的测量与评定

本文在总结y54型齿机和y3150E型滚齿机主轴回转误差运动测试实验的基础上,根据齿轮机床的特点,分析了齿轮机床主轴的回转误差运动。阐述了其测量方法和评定方法。建议制定齿轮机床主轴回转精度检验规范。     

双主轴义齿加工机床结构及空间误差模型构建

为了设计一台满足医学口腔修复领域专用的数控加工机床,运用功能分析方法对义齿加工技术的特点进行研究,明确了义齿加工机床所需具备的功能,构建了加工系统的机械结构并分析给出了一些关键部件的性能参数．基于多体系统基本理论,根据所讨论机床的实际情况推导出双主轴义齿加工机床的空间误差模型．结果证实机床的误差主要来源于各个组件单元间的3个线误差、3个角误差以及轴向间的垂直度误差,为采用适当的误差补偿策略,提高机床的加工精度,使其满足义齿加工的要求提供了理论依据.     

考虑非线性动力效应的精密机床主轴回转精度模拟

研究了在转速改变情况下,机床主轴系统回转精度的非线性、非平稳特性,并以此模拟了机床主轴系统中非线性动力效应对其主轴回转精度的影响,且建立了一种主轴动态回转几何精度与非线性动力学效应的作用范式.以机床主轴系统的转速参数变化非线性动力学特性的分岔参数,模拟了主轴回转系统轴心轨迹图、相图、分岔图、庞加莱图等.通过建立考虑主轴支承系统非线性影响因素的动力学方程,分析了主轴系统转速变化对系统动态特性的影响.仿真结果表明,随着转速增加,系统出现2个混沌响应区域,进入混沌的主要途径是倍周期分岔.从理论上证明了通过选择合理的主轴工作转速,可提高机床主轴回转系统的运行稳定性.     

回转主轴垂直度及安装偏心对轮毂跳动检测的影响分析

针对轮毂跳动量检测系统结构,分析了影响系统检测精度的误差来源,通过对引起误差结构的建模与分析,根据结构原理,得到回转主轴倾角与轮毂径向、轴向跳动量之间函数关系以及由于轮毂安装偏心引起的径向跳动随旋转角度周期性变化的函数.通过Matlab仿真和控制变量分析,验证理论,为检测系统的精密装配和调试提供了理论依据,对减小系统误差具有实际意义.     

线性结构组织网状超媒体数据变换系统及其应用

在网状的超媒体数据系统设计中,逻辑上用层次数据结构表达,而系统的物理实现了更为简单的线性结构组织超媒体数据。通过两次结构上的变换,使系统中超媒体数据的组织,调度和处理更简单方便,作为实例本文将介绍这种数据变换系统在微机电话问卷系统中的应用。     

线性结构组织网状超媒体数据变换系统及其应用

在网状的超媒体数据系统设计中 ,逻辑上用层次数据结构表达 ,而系统的物理实现采用了更为简单的线性结构组织超媒体数据。通过两次结构上的变换 ,使系统中超媒体数据的组织 ,调度和处理更简单方便。作为实例本文将介绍这种数据变换系统在微机电话问卷系统中的应用。     

数控车床主轴热误差SHO-LSTM预测建模

在高精度加工过程中,数控机床主轴误差对加工精度的影响较为严重。数控机床热误差占总误差比例高达40%~70%,是主要的误差源之一。为了提高热误差预测的精度,提出了一种使用海马优化算法(SHO)优化时序预测网络(LSTM)的精密车床主轴热误差预测建模方法。首先,利用羚羊优化算法(GOA)对模糊C均值聚类(FCM)的模糊矩阵常数、最大迭代次数、迭代终止条件进行优化并结合Person、Spearman和Kendall相关分析方法优化温度测点,使用手肘法确定最优分组规模。根据DB、BWP和Silhouette聚类评估指标评估温度测点聚类效果。其次,以车床主轴五点法获取的热误差数据和优化后的温度数据作为输入,使用SHO对LSTM的隐含层节点、全连接层节点、学习率、L2正则化常数进行优化,并使用S折交叉试验方法确定最优分组规模,建立主轴热误差SHO-LSTM预测模型。再次,在不同转速下对构建的热误差模型进行基于平均绝对误差MAE、均方根误差RMSE和平均绝对百分比误差MAPE的预测效果进行评估。最后在CKA6163A型车床上进行实例验证,使用五点法进行测量辨识,同时测量主轴附近的温度。实验结果表明：所提出的温度测点优化算法相比未优化的模糊C均值聚类(FCM)的DB指标降低了89%,BWP和Silhouette分别提高了59%和8.17%,对比结果表明优化后的聚类算法可有效降低温度测点间的共线性,提高预测模型的预测效率。所提出的海马优化算法(SHO)优化时序预测网络(LSTM)与未优化的时序预测网络(LSTM)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了42%,表明海马优化算法(SHO)可以提高时序预测网络(LSTM)的准确性;与天鹰(AO)优化卷积神经网络(CNN)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了3%;与反向传播神经网络(BP)相比,所提出的预测网络的均方根误差RMSE降低了57%,对比结果表明SHO-LSTM主轴热误差预测模型的鲁棒性和准确性更高。     

基于运动误差标准的陀螺马达回转精度评价

本文引入国际标准ISO 230-7:2015中运动误差（Error Motion）的概念来评价气浮动压陀螺马达的回转精度. 基于三点法误差分离技术建立了动压马达回转精度测试系统,得到了动压马达的圆度误差、安装偏心误差和轴心运动误差;提出了基于三点法测量马达转子径向离心和热变形的方法;通过仿真和实验验证了分离结果的准确性. 为在生产中如何定量评价陀螺马达的回转性能进行了有益的探索.