数控成型磨齿机加工误差在线监测及补偿

研究数控机床加工过程在线监测及加工误差分析与补偿方法的问题,提出用于数控成型磨齿机齿向误差在线监测及补偿方法。数控机床加工过程中,加工工件和刀具间的相对位置关系对机床加工精度具有重要影响。通过获取数控机床内置信号(光栅、编码器)可以得到这一重要信息。基于内置信号同步采集方法,利用齐次坐标变换原理对数控机床进给轴的内置信号进行变换分析,获得机床空间加工轨迹,从而实现机床加工误差的在线监测与评估。同时,通过分析加工过程中各进给轴的动态位置信息,可以确定影响加工误差的主要因素。基于分析结果,通过软件实时补偿原理,结合数控机床控制系统特点,对主要误差源进行在线补偿,从而达到提高加工精度的目的。采用该方法对一数控成型磨齿机加工过程齿向误差进行评估与补偿,与三坐标测量机检测结果对比表明该方法可以有效地获取加工误差形貌。根据基于分析结果进行补偿后,使该机床齿向误差明显降低,提高了机床的加工精度等级。     

自适应加工技术在叶盘类零件修复加工中的应用

将受损的叶盘类零件堆焊后进行装夹固定,使用在线检测软件,测量工件上系列特征点位置数据,通过计算得出工件在机床上的精确位置,然后将数据输入到PS-Fixture,将理论数模通过技术手段进行移动或变形,从而与零件的实际情况相适应,得到新的工艺数模,依此进行编程加工,保证修复部位与原叶片光滑过渡。     

基于FANUC FOCAS的大型精密工件在线测量与监控系统设计

针对大中型精密工件在自动线加工过程中,存在对位搬运困难,加工精度要求高,出现加工缺陷时修复困难、损失大等问题,利用Renishaw的OMP60测头和对刀仪,结合FANUC的FOCAS软件库,通过C#编写机床实时采集和监控软件,配合数控系统G代码和宏指令,构建一套在线位置找正、尺寸测量和刀具监控系统,实现工件的对位位置的自动找正和刀具破损的在线监控,保证了工件的加工质量,满足了自动线上大中型精密工件的自动加工需求。     

典型零件——曲轴的工艺方案

1.机床的选型汽车行业的典型零件——曲轴,对于这类零件往往要进行高效、大批量、高精度的加工。为此我厂专门设计出数控曲轴铣床,专门用于加工曲轴的主轴颈和连杆颈,或只加工主轴颈或连杆颈。此机床适用于加工曲轴的专业化工厂。1.1机床型号及外观图(见图1-1)图1-1机床外观图S1-305曲轴数控铣床这是一种高效率的半自动机床,手动装卸工件,采用液压自动卡紧,可以一次加工主轴颈和连杆颈,或只加工主轴颈或连杆颈,工件加工过程由CNC控制自动完成。在全部加工过程中,工件即不转动也不移动,而是靠刀盘移动进入切削位置,然后绕被加工轴颈旋转一…     

数控车床全闭环控制系统的研究与分析

将在线检测技术和数控技术结合起来对经济型数控车床进行全闭环设计。在线检测技术使加工中的测量仪器与机床、刀具、工件组成一个闭环系统,工件加工过程中实时测量工件的尺寸,再根据测得的实际尺寸来调整刀具的进给量,从而实现真正意义的全闭环控制。此装置的研究和设计将对经济型数控机床改造有积极的影响和重要的意义,同时对数控机床的发展也有较好的推动与启示作用。     

基于LabVIEW的切削力过程监测系统

为保证工件的加工质量,准确地监测加工过程中设备运行的状态信息特征并对实际的加工过程进行在线监测和诊断,开发了一种基于LabVIEW的切削加工在线监测系统。该系统主要完成对切削力实时监测,结合以LabVIEW为平台的软件系统实现切削力的实时显示、信号调理、数据采集、数据存储和数据分析等功能。     

一种应用于铣削机床的壁厚补偿周期测量方法

针对薄壁零件在铣削加工过程中壁厚的补偿控制,提出一种对铣削机床的壁厚补偿响应周期测量方法.利用超声波探头检测工件厚度变化,壁厚数据通过串口通信发送给数控系统,数据采集软件对壁厚数据处理过程进行实时记录和保存.通过该方法可以有效获得零件加工过程中壁厚变化时壁厚的原始数据、过滤数据和写入数据的响应时间,可为壁厚补偿功能的优化和工艺参数的选择提供参考依据.     

一种盘类工件装夹方向自动检测装置的设计

自动化加工过程中,上下料机械手对于随机放置的工件,在上料过程中无法自动化地判别装夹放置方向。针对常见的盘类零件在数控立式车床上加工的情况,设计一种基于机床数控系统控制,利用位移传感器触发的工件装夹方向自动检测装置,与机械手相配合,确保工件的正确装夹,得到良好地运行效果。     

浅析机床加工误差及提高精度的措施

机床在加工过程中其工艺系统会产生各种误差,从而影响零件的加工精度。工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度,研究机床加工过程误差的产生及防止对提高机床加工精度有着重要的意义。     

基于铣床主轴弯扭力学信号的铣刀磨损状态监测方法研究

为了及时检测出急剧磨损的铣刀,提高加工效率,保证工件精度和表面质量,设计了一种基于机床主轴弯矩与扭矩信号的铣刀磨损状态监测方法,利用主轴上的扭矩和弯矩传感器对加工过程中的刀具进行实时在线测量,并对采集到的数据进行处理。试验结果表明,将切削力信号融合提取特征作为输入信号,可以提高刀具磨损状态识别的准确性,能够直接和准确地反映刀具磨损状态。     

基于AT89S51的数控机床光栅尺位移测量系统

介绍了应用AT89S51单片机开发设计光栅尺位移测量系统的电路思路及软件设计方法。应用光栅位移传感器和辨向电路的设计原理,开发设计了一套在线测量位移装置,该装置测量精度可达到±0.01mm,实现了在机床加工过程中实时检测工件尺寸。     

自适应控制系统在数控机床闭环控制中的应用研究

利用自适应控制系统,实现在线检测数控加工过程中引起加工误差的随机因素参数及工件的精度指标,实时调整切削加工参数,提高加工零件的精度。研究适应当前数控机床的"PC+自适应控制器"结构,实现数控机床自适应闭环控制,提高数控加工过程的自适应控制能力、加工精度及加工效率。     

双转台五轴数控机床误差实时补偿

以双转台五轴数控机床为对象,建立各移动轴和旋转轴运动的数学模型,以工件坐标系为基础坐标系,应用齐次坐标系变换理论,推导任一时刻各轴运动在工件坐标系中的位置误差数学表达式.针对五轴机床的移动轴和旋转轴同时运动存在耦合的情况,提出一种分步实施的解耦补偿方法,即在实施误差补偿时首先进行姿态误差补偿,通过旋转轴的旋转运动将工件的实际姿态调整到与理想姿态相同,然后通过移动轴的平移运动进行位置误差补偿,并相应建立五轴机床误差补偿数学模型.通过仿真分析和对曲面零件的实时补偿加工试验,明显提高加工精度,并有效避免直接进行补偿加工过程中可能带来的运动干涉情况,从而验证该五轴机床误差补偿数学模型及其实时补偿的可行性和有效性.     

可在线测量圆度的新型主动测量仪

主动测量仪是磨削加工中常用的一类测量仪器,可在磨削加工过程中对工件尺寸进行在线测量,并将测量装置测得的工件尺寸变化量实时传输至控制仪,再由控制仪发出信号(如粗磨、精磨、光磨、到尺寸等信号),控制加工机床的动作。由于用主动测量仪测量工件时无需停机,因此可减轻操作人员的劳动强度,提高生产效率;由于实现了测量一加工的闭环控制,因此可降低加工废品率,保证被加工工件尺寸的一致性,特别适合在大批量流水线作业(如汽车零部件、轴承零件等的加工)中使用。     

基于行星齿轮自动化单元的在线检测装置北大核心

围绕行星齿轮加工的自动化问题,建立自动化生产线过程中的在线检测系统。为了解决行星齿轮的关键尺寸在线检测,设计了专门针对行星齿轮关键尺寸的在线检测装置,通过在线检测信息反馈和记录检测数据,使机床进行在线实时补偿,同时对设备加工过程能力进行数据分析,提高加工合格率及加工效率。     

万能压板的结构设计与应用

加工工件时,为了达到所需的形位精度和尺寸精度,在加工前必须要先确保工件的被加工面相对刀具有准确的位置,同时由于工件定位后,在加工过程中还要受到切削力、惯性力以及工件自重的作用,使工件产生位移,从而破坏工件已定好的位置。为了使工件在加工过程中始终保证被加工面与刀具之间的相对准确位置,必须保证工件在加工过程中相对机床工作台的位置不发生变动。     

异形型腔电解加工工装设计

高强度、重量轻、结构紧的整体构件是航空航天发动机的重要部件,但由于整体构件结构复杂、叶间涡道狭窄、弯扭,刀具加工可达性差,且工件材料难切削,使得整体构件加工成为世界级的制造难题;电解加工生产率高,特别适合于加工异形型腔,针对整体构件的形状特点,对电解加工的工装进行了设计,确保加工过程零件的绝缘,导电,装夹。通过对零件产品的试加工,针对电解加工过程出现密封问题、腔体位置偏离问题进行探讨,在设计结构的基础上进行了方案的优化设计,实验证明,合理的工装能够满足整个零件加工过程的需求,从而避免机床的腐蚀,最终获得合格零件。     

薄壁类风筒工件的加工方法优化

风筒属于薄壁类工件,尺寸大而壁厚仅6 mm,由于其刚性差、强度弱、易变形的特点,不易保证工件的加工质量。为此主要从选取合适机床、工件装夹、工装设计、工艺合理优化方面进行研究,有效克服薄壁类零件加工过程中容易出现的变形问题,保证加工精度。     

基于材料内部残余应力释放的加工变形仿真实验研究

在弹塑性理论的基础上,建立了三维铣削仿真加工变形场的有限元分析模型,利用“单元生死”技术仿真了加工过程中材料的去除研究了零件在加工过程中因毛坯初始残余应力的释放而引起的工件加工变形规律设计了典型零件的数控加工变形试验,使用三坐标测量仪测量了每次材料去除后产生的变形通过仿真数据与试验数据比较分析,数据结果表明,只要建立正确的三维有限元分析模型,完全可以实现对零件加工变形规律的预测,从而制定出减小工件加工变形的合理加工工艺.     

卧式加工中心工件坐标系自动补偿的研究

通过分析卧式加工中心机床坐标系与工件坐标系、工作台旋转中心之间的关系,并利用FANUC系统中的宏指令及参变量,开发数控系统功能。实现卧式加工中心机床在零件加工过程中,工作台任意角度旋转后,工件坐标系原点得到自动补偿与设定。