极坐标数控机床的设计

通过直线插补与阿基米德螺线插补对比分析，设计了一台机床主轴以极坐标轨迹运行的新型数控机床。介绍了这一数控机床的整体结构和工作原理，分析了U轴进给消隙齿轮的设计，以及电主轴供电系统和供水系统，并对电主轴位置反馈数据的传输进行了讨论。极坐标数控机床在加工复杂曲线时相比直角坐标数控机床，有更高的加工精度，同时可以提高加工效率。     

数控机床进给轴现状及发展趋势

进给运动同主运动一道实现工件的成形。随着切削速度的提高对进给轴的速度、加速度以及精度提出越来越高的要求。因此,进给轴的设计、制造质量对于数控机床十分重要。在本文中作者结合多年工作经验,总结和分析了数控机床进给轴设计中的功能参数、检验指标和发展趋势。     

刀具旋转五轴数控机床后置处理算法研究

多轴机床主要是在三个直线轴的基础上增加旋转轴,刀具旋转五轴机床依靠多自由度能够加工复杂形状的零部件,多轴机床的优势在切削过程中能够通过变换刀具姿态适应待加工零件形状,实现满足精度要求的下的最大效率切削。五轴机床数控加工程序需要后置处理算法生成,本文主要针对刀具旋转五轴数控机床后置处理算法进行深入研究,分析刀具姿态变换过程中验算过程,便于更好的了解多轴机床的工作原理及编程原理。     

北京精雕:JDGR400T精雕高速加工中心

正随着制造业的发展,加工产品的设计越来越复杂,传统三轴数控机床已无法满足加工要求,尤其是产品加工精度要求越来越高,交货期越来越短,人工成本也不断增加,使得采用五轴数控机床加工变成了一个必要条件。然而受限于国产五轴数控机床的加工精度不高,使得国外五轴数控机床长期垄断精密加工领域,给我国制造企业带来了一系列问题。一是,进口五轴机床的价格高昂,增加了企业成本;     

基于五轴数控机床加工精度的分析与研究

由于精密仪器、航空航天等行业对加工件的要求逐渐提高,传统的加工方式不能满足其高精度的要求,为了满足工业制造的基本需求,有必要对数控机床的精度与误差进行分析研究,尤其整机机床的误差分析,减小误差有助于提高五轴数控机床的精度,间接的也提高了加工件的加工精度,因此,研究对五轴数控机床加工精度的分析研究对精度的提升具有实际的参考意义。     

基于内置传感器的数控机床多轴联动精度检测方法

多轴联动精度是评价机床性能的核心指标,针对传统数控机床多轴联动精度检测存在的占机时间长、频次低、离线检测等问题,提出了一种基于内置传感器的数控机床精度快速检测方法。首先建立了机床的误差模型,然后基于数控机床伺服控制原理采集了机床运行S试件轨迹时各轴的插补器、编码器、光栅尺等位置数据,并将位置数据输入机床误差模型得到刀尖点轨迹误差,实现了机床多轴联动精度的检测,最后通过检测机床切削S试件的轮廓精度,验证了方法的有效性,为机床多轴联动精度快速检测提供了重要途经。     

基于BP神经网络的五轴数控机床热误差补偿建模

随着我国经济实力的不断发展,我国对于工业加工领域的重视程度在不断的加强,尤其是在数控机床的应用,具有重要的意义,不仅能够有效提高数控机床工作效率和质量,还能保障产品质量。为了有效判断数控机床档次,应当以数控机床加工精度作为主要的检测标准,而传统的五轴数控机床在热影响下,经常性的出现加工精度下降的问题,针对于此,本文基于BP神经网络的五轴数控机床热误差补偿情况进行建模分析,对比之前的应用数据可知其能够有效提高五轴数控机床的加工精度,具有重要的推广价值。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。     

五轴联动机床联动精度检测及优化方法

提出一种五轴数控机床联动精度快速检测方法:通过特殊检测轨迹下RTCP检测机床联动精度,依据刀尖点误差轨迹分析并溯源与其他驱动轴不匹配的驱动轴,通过优化驱动轴伺服系统参数提升五轴机床联动精度。通过对比优化前后标准检验试件——S形试件的试切质量,验证了该方法的有效性。     

五轴数控机床进给系统刚度对自由曲面轮廓误差影响机理研究

五轴数控机床进给系统组成结构复杂,特别是在复杂曲面加工过程中其动态刚度不断发生变化,成为制约其加工精度的主要因素。研究过程中以五轴机床运动产生的弹性变形为出发点,建立了A/C双摆头机床进给系统动力学模型,推导了因进给系统弹性变形导致的轮廓加工误差,并基于一种新型的自由曲面检验试件,给出了其数控加工过程的运动控制策略,分析了轮廓度误差与试件曲率间的关系,得到了数控机床进给系统刚度特性对自由曲面轮廓误差的影响机理,最后在机床上进行了切削验证。上述研究成果有助于完成复杂曲面加工过程中机床工作性能评估,为利用检验试件分析机床动态刚度特性提供了原理性支持。     

Design and accuracy analysis of a metamorphic CNC flame cutting machine for ship manufacturing

The current research of processing large size fabrication holes on complex spatial curved surface mainly focuses on the CNC flame cutting machines design for ship hull of ship manufacturing. However, the existing machines cannot meet the continuous cutting requirements with variable pass conditions through their fixed configuration, and cannot realize high-precision processing as the accuracy theory is not studied adequately. This paper deals with structure design and accuracy prediction technology of novel machine tools for solving the problem of continuous and high-precision cutting. The needed variable trajectory and variable pose kinematic characteristics of non-contact cutting tool are figured out and a metamorphic CNC flame cutting machine designed through metamorphic principle is presented. To analyze kinematic accuracy of the machine, models of joint clearances, manufacturing tolerances and errors in the input variables and error models considering the combined effects are derived based on screw theory after establishing ideal kinematic models. Numerical simulations, processing experiment and trajectory tracking experiment are conducted relative to an eccentric hole with bevels on cylindrical surface respectively. The results of cutting pass contour and kinematic error interval which the position error is from –0.975 mm to +0.628 mm and orientation error is from –0.01 rad to +0.01 rad indicate that the developed machine can complete cutting process continuously and effectively, and the established kinematic error models are effective although the interval is within a ‘large' range. It also shows the matching property between metamorphic principle and variable working tasks, and the mapping correlation between original designing parameters and kinematic errors of machines. This research develops a metamorphic CNC flame cutting machine and establishes kinematic error models for accuracy analysis of machine tools.     

一种串并联型机床及其误差分析

多杆件并联及串并联型机床是正在致力研究和开发的新型加工设备,分析了一种新研制的串联型机床的结构及空间误差,推导并验证了主轴平台空间运动误差的数学模型,通过示例计算探讨了连杆的制造误差和滑座的进给误差给刀具空间运动位置精度和平台姿态的影响。     

数控机床的经济化高精度控制

为实现低成本高精度自动化加工,提出了数控机床的经济化高精度控制方法和基于该方法的闭环驱动控制系统。由此构成的新型数控机床,其成本与普通经济型数控机床相当,但却具有高档全闭环数控机床的加工精度。数十例实际应用证明,这种新型机床在复杂精密零件加工方面具有良好效果。     

Geometric error compensation for multi-axis CNC machines based on differential transformation

As the geometric errors of motion axis can be equivalent to the differential movement, regarded as a differential operator based on its ideal position, a new modeling method for multi-axis CNC machines based on differential transform theory is proposed in this paper. First, the workpiece coordinates is selected to observe the errors of the tool pose. Then, a general geometric error model for multi-axis machines is established. Moreover, the Jacobian matrix is applied to describe the relationship between the tool pose error vector and the compensation error vector. All the elements of the matrix are obtained by computing the differential operators instead of computing the partial derivatives. The compensation errors vector is solved using the pseudo-inverse Jacobian matrix. Finally, an automatic modeling procedure is developed to construct the geometric errors for multi-axis machine tools. An experiment on a five-axis machine tool is conducted to test and verify the proposed method. The results show that the proposed method dramatically improves the overall position accuracy of the test tool path.     

6-UPS并联机床误差分布特性

为确定6-UPS交叉杆式Stewart型并联机床BJ-04-02(A)的加工精度特性,运用逆向思维方式,从刀具平台发生给定位置误差、姿态误差时驱动杆长度的变化中获得机床精度信息。计算了工作空间内各位置点、各姿态下刀具平台发生给定位置误差、姿态误差时驱动杆长度的变化量;通过极值、倒数等运算,获得了单位杆长误差引起的刀具平台位置、姿态误差的上下限,并给出了位姿误差在工作空间内的分布特性。     

探究机械数控机床位置控制与误差补偿

对于数控机床来讲,具有较高智能性,然而在生产实践中部分数控机床,尤其在经济型机床方面,并不能够让人满意,比如插补程序以及参考点位置设置不足等。对此,本文阐述了数控机床的误差补偿必要性、介绍了数控机床的位置控制精度以及误差,介绍了机床位置的误差补偿,并比较了误差补偿应用情况,希望能够为相关单位与人员提供参考。     

浅析数控机床位置精度的影响因素及测定方法

随着数控技术水平的发展，对数控机床位置精度的要求越来越高。因此分析位置精度的影响因素，提高位置精度的检测水平，做好位置精度的误差补偿是当务之急。本文主要对这三方面展开讨论，为提高数控机床位置精度的测定提供了可靠的方法。     

FANUC数控机床螺距误差的检测分析与应用

Fanuc数控机床在我国数控加工领域占据着主导地位,它的精度和性能指标直接取决于数控机床的定位精度和重复定位精度。在实践应用中,数控系统的螺距误差补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。利用激光干涉仪或步距规测得的实际位置与数控机床移动轴的指令位置相比较,计算出全程上的误差分布曲线,在数控系统控制移动轴运动时考虑该误差差值并加以补偿,可以使数控机床的精度达到更高水平。     

数控机床位置精度的检测与补偿

主要介绍使用双频激光干涉仪对西门子840D闭环系统的数控机床进行位置精度的检测与补偿,并对该系统的闭环误差进行分析。实践表明,通过使用该方法能有效地提高数控机床的位置精度。     

Study on the error distribution and key parameters for a desktop multi-axis micro milling machine tool

Desktop micro milling machine tools are gaining more and more importance following the miniature tendency in various fields. More and more commercially available integral motion components adapts to the quick assembly of desktop machine tools. The key point to fulfill specific requirements of desktop micro milling machine tools is to know their accuracy capabilities in the design stage for the selection of appropriate motion components. Aiming at the point, full-error modeling is derived to analyze position error distributions in the whole workspace. According to the error models, key parameters affecting the final accuracy of a desktop five-axis micro milling machine tool are identified and optimized. It shows that both single-axis errors and structural parameters are very important in contributing to the final accuracy.