数控机床主轴径向运动误差在线高精度检测

数控机床加工工件时，在切削力的作用下，用“以被加工工件为测量基准”的测量方案，实时测量机床主轴的径向运动误差．为了提高信噪比，采用基于精确重构的小波变换算法去除加工时存在的噪声．这种新算法成功地应用于自行开发的在线检测装置中。为了掌握测量系统频域特征，还从谐波抑制和总体频域特性两方面做了分析。通过实验验证了该方法的正确性。     

机床主轴径向误差运动在线检测与信号处理

在机床加工工件时,实时测量机床主轴的径向运动误差。测量对象是在该机床上加工的圆柱形工件,而不是通常所使用的标准棒。采用误差分离技术将工件的形状误差从所测信号中分离出来,实现在线测量主轴的径向误差运动。并采用基于自适应阈值的小波包算法去除加工时存在的噪声。同时,从谐波抑制特性和总体频域特性两个方面分析了测量系统频域特征。     

主轴径向回转误差评定的最小径向间距算法

本文提出一种用作主轴径向回转误差评定的新型的最小间距算法,该算法具有计算速度快又足够精确的特点。     

数控机床主轴热误差及优化策略研究

数控机床具有非常高的加工精度与加工效率,是机械制造行业不可或缺的重要设施。数控机床在运行过程中,主轴位置会产生大量的热量,导致数控机床加工精度降低,为此,必须要尽可能消除主轴热误差。主轴热能主要来源于外部环境以及机床本身热能,其中电动机发热与轴承发热产生的热能难以有效去除,需要分析发热缘由并计算热量大小。为了有效控制主轴热误差,可以从改进结构并增强温度控制水平、额外增加热源与自身热能相平衡、构建热误差-温升模型三个方面进行。     

数控机床误差补偿技术及应用提高在线检测精度的补偿技术

文章利用在机测量运动链分析,提高测头球心的定位精度;同时以特征分析法来处理测头的内部误差。通过补偿前后与三坐标测量机的实验数据对比,结果表明补偿效果良好。     

数控机床在线检测软件的开发

基于Windows平台开发了数控机床在线检测软件,并对软件开发中的关键技术:建立检测系统的综合误差模型,测头误差处理技术,对系统设置、通讯和检测程序自动生成等模块进行研究。利用该软件可以自动生成检测程序,并可对测头误差、机床几何误差与热误差进行补偿,有效地提高了检测的精度和效率。     

三坐标数控机床运动误差的分析与检测

文中对三坐标数控机床进行了误差分析，并通过一种新型的误差检测方法对其检测，为采用适当的误差补偿策略做准备。可有效提高三坐标数控机床的加工精度。     

数控机床几何误差快速检测方法比较

介绍了数控机床几何误差测量的两种方法：球杆仪和平面正交光栅的测量原理，分析了两种测量方法的特点，指出球杆仪在检测原理上存在的局限，并给出误差表示。表明平面正交光栅法具有更大的适应性和更高的测量精度。     

机床主轴运动误差的在线高精度测量

常规时域三点法误差分离技术可以在线测量机床主轴的回转运动误差，但初值问题是影响测量精确程度的主要因素。为此，作者提出了先使用频域法确定表面形状误差的误差初值，然后用时域三点法测量数控机床主轴运动误差的新方法。该方法有效地解决了限制时域三点法应用的初值问题，实验证实了该方法的正确性。     

浅析数控机床在线检测技术

随着数控技术水平的发展,对数控机床在线检测要求越来越高。因此做好数控机床的在线检测技术成为当务之重。本文主要对数控机床在线检测系统的组成、工作原理、编程方式及仿真等方面进行了简单介绍,对了解该领域的技术内容有很大帮助。     

机床主轴径向跳动测量方法的改进设计

为了解决现有主轴径向跳动测量方法中数据量少、无法提供可视化图形分析的难题,本研究采用杠杆、转轴以及齿轮等传动机构来改变可变电阻输出值,将微小机械量位移转换成微弱电信号,然后通过信号转换、数据采集和触摸屏等环节组成数值处理系统。计算和图形分析显示,采用特殊工艺制作的可变电阻输出值与线性机械位移量之间可以呈现严格的对应关系,绘制出光滑的图形曲线,从而更有效地指导技术工人进行调试工作。研究结果表明,采用精密电阻作为微小机械偏移量传感器,在信息处理方面比传统测量方式具有更好的应用前景。     

数控机床空间定位误差检测新方法研究

介绍了一种基于激光多普勒位移测量技术的机床几何误差测量辨识新方法,即激光矢量分步对角线测量法.该方法和传统的体对角线测量技术相比较,该方法能够取得3倍的数据,可以方便而快速地检测出机床的体积定位精度,并且能够获得足够的信息用于分离各误差元素,进而可以对其进行体积定位误差的补偿,大幅度提高了数控机床加工精度.     

数控机床在线测量技术与误差分析

对数控机床在线测量技术和系统误差分析进行了研究,认为随着制造技术的不断发展,对于超精密加工,相应的测量设备必须跟上,才能保证精度达到设计要求;要开发出具有在线测量功能的数控机床,才能够适应机械加工的需求.     

Thermal Error Measurement and Real Time Compensation System for the CNC Machine Tools Incorporating the Spindle Thermal Error and the Feed Axis Thermal Error

Thermally induced errors have been significant factors affecting machine tool accuracy. In this paper, the thermal spindle error and thermal feed axis error have been considered, and a measurement/compensation system for thermal error is introduced. Several modelling techniques for thermal errors are also implemented for the thermal error prediction; i.e. multiple linear regression, neural network, and the system identification methods, etc. The performances of the thermal error modelling techniques are evaluated and compared, showing that the system identification method is the optimum model having the least deviation. The thermal error model for the feed axis is composed of geometric terms and thermal terms. The volumetric errors are calculated, combining the spindle thermal error and feed axis thermal error. In order to compensate for the thermal error in real-time, the coordinates of the CNC controller are modified in the PMC program. After real-time compensation, the machine tool accuracy improved about 4–5 times. ID="A1" Correspondence and offprint requests to: Dr H. J. Pahk, School of Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University, San 56–1, Shinlim-Dong, Kwanak-Ku, Seoul 151–742, Korea. E-mail: hjpahk@plaza.snu.ac.kr     

精密球面磨床主轴回转误差的高精度测量

利用主轴回转误差单点测量法设计了一套测量系统,该系统由高精度标准球、高精度非接触位移传感器和角度传感器组成.阐述了回转误差的测量原理,分析了测量过程中可能引入的测量误差及其消除方法,并进行了实验研究.通过测量系统对测量数据进行了自动获取和分析处理,并用最小二乘法对测量数据进行评定,实现了精密球面磨床主轴回转误差的高精度测量.     

数控机床圆轨迹运动误差测试仪器和方法的研究

介绍一种新的可用于数控机床圆轨迹运动误差测试的二雏球杆仪。该二维球杆仪包括一根两端与精密小球相连的测量杆和一台高精度的旋转编码器，测量杆内置有可用于测量位移的高精度传感器，旋转编码器用来精确测量杆的转动角度。分析了测量仪器的误差，并进行了校正。试验表明，该仪器不仅可测量出机床圆周运动轨迹精度，用于机床的精度评价，还可以测出机床圆周运动任意指令位置的定位误差值，为进一步用于对圆轨迹的误差补偿打下基础。     

数控机床误差检测及其误差补偿技术研究

使用Renishaw激光干涉仪和高精度位移传感器实现了机床线性定位误差和主轴热误差的测量。通过补偿机床螺距和丝杠间隙误差,实现了机床线性定位误差的补偿。同时,使用PMAC控制卡对数控系统的G代码指令进行了实时修改,实现了机床主轴热误差的实时补偿。分析补偿后的机床,发现机床的加工精度得到了很大提高,表明该补偿效果明显。