一种转角精度检测方法及检测装置设计

为解决当前转角精度检测存的在检测设备昂贵或检测操作复杂或与直线位移精度检测系统不兼容问题,从检测理论、功能实现和检测方法操作方面入手,研发一种新的转角精度检测方法,再以降低检测方法操作难度,实现应用价值为导向,设计一种转角精度检测装置,最后以机床旋转轴应用,对转角精度检测装置结合转角精度检测方法的具体应用及工作原理作进一步说明.该转角精度检测方法具有主旋转校验器成本低、测量精度高、检测设备操作简单可靠、造价便宜及可与直线位移精度检测系统相互兼容等特点,同时该检测方法在双光束激光检测系统的基础上扩展,使该系统在具备机床直线轴的直线位移精度测量的同时,又获得了机床旋转轴的转角位移精度测量功能,使一套系统就具备多轴机床所有的位移精度检测需求,降低了工厂设备成本及测量应用成本,该方法的应用和普及,将满足现代高端机床特别是多轴数控机床、精密仪器设备在制造、使用、计量检验方面对转角精度检测的需求,助推高端工业母机战略规划.     

基于激光干涉仪的旋转轴误差快速检定方法

为了提升五轴数控机床各旋转轴精度,解决旋转轴几何误差难以测量的问题,提出了一种基于激光干涉仪的旋转轴几何精度快速测量方法。该方法针对AC双转台和BC摆头转台的结构特性,采用旋转轴与直线轴联动的测量技术,可以避免传统测量方法对旋转轴中心的依赖性,推导了测量中直线轴转角误差与直线度对旋转轴几何误差约束关系,在保证精度的同时减少了测量过程中的设备安装调试时间,实现了五轴机床旋转轴转角误差、重复转角误差以及反向间隙的快速测量和补偿。对实际五轴机床AC双转台几何精度进行检定,提高了旋转轴的几何精度,实验证明该测量方法具有很强的工程应用价值。     

数控机床精度优化设计的研究现状

数控机床的空间运行精度是衡量其性能的重要指标之一,精度设计则是数控机床自主创新的重要环节。通过综述现有几种主要的误差建模方法,论述了各种灵敏度分析方法的特点,基于数控机床的组成结构,分别对数控机床的平动轴和旋转轴的误差检测和辨识方法进行归纳和分析。总结了现有建立数控机床整体精度的优化模型和精度优化分配研究情况,系统分析了数控机床精度优化设计中存在的问题,并探讨了其未来研究方向。     

双频激光检测技术在数车位置精度测量中的应用

数控车床的位置精度检测在出厂前和机床发生精度故障时,是检测的重要内容,一般的数控机床主要是通过同步感应器和角度仪进行同步测量和检测.介绍了利用双频激光技术和最新的软件时机床位置精度进行测量的方法和步骤.     

大型数控机床精度检测的探讨

介绍数控机床精度检测的必要性,指出数控机床常见的精度要求及传统检测方法,并介绍先进检测方法和检测仪器、工具,以及大型数控机床检测的特点。     

双轴转台精度检测与研究

双轴转台为加工中心和数控铣床提供了回转坐标,通过双轴数控转台的等分回转、不等分回转、连续的回转,实现了数控机床复杂曲面精密加工,扩大了数控机床的加工范围。针对双轴转台应用于五轴数控加工中心目前ISO认证中没有规定其几何精度和运行精度检验方法。通过变换矩阵建立双轴转台误差模型,分离出双轴转台运动误差,采用实验方法,改变双轴转台试验装置运动参数,对分离出的双轴转台进行精度检测。针对五轴数控加工中心用双轴转台几何精度和运行精度检验,提出了一种有效的双轴转台误差测量与分析方法。     

光栅测量系统的发展趋势及水平

1.光栅数字测量系统发展概况 光栅数字测量系统是数显机床、数控机床和测量机的重要组成部分,是由光栅传感器和光栅倍频器(插补和数字化电子装置)组成。光栅传感器是作为位移测量元件,光栅倍频器是对光栅信号进行电子细分和数字化处理。光栅编码器是利用刻划在各种各样载体(如玻璃、玻璃陶瓷、固态钢或钢带)上的光栅作为测量标准,并通过光电扫描进行分度,编码器的精度和温度特性可以通过刻划和选择载体来优化。光栅编码器又分为直线编码器(光栅尺)和圆编码器,而圆编码器又分为旋转编码器(作为旋转轴的     

Windows NT下的数控机床精度检测系统

本文讨论了Windows NT环境下数控机床精度检测系统的组成、原理及软件设计。详细说明数据采集过程、信号处理函数调用顺序。该系统在应用中取得了良好的效果。     

复杂曲面零件加工精度的原位检测误差补偿方法

为提高复杂曲面零件的数控机床原位检测精度,分析影响接触式检测系统精度的各项因素及其误差补偿方法。对检测系统的主要误差来源如机床几何误差、测头预行程误差和测头半径误差进行分析研究。在对数控机床的几何误差进行分析和建模的基础上,采用激光干涉仪进行三轴数控机床的单项误差测量和补偿;针对测头检测过程中存在的预行程误差,提出基于径向基函数(Radial basis function, RBF)的预行程误差预测方法,获得测头预行程误差分布图,并对检测系统进行实时预行程误差的补偿;提出改进的三角网格模型顶点法矢计算方法,有效进行三维测头的半径补偿。通过实例零件的加工精度原位检测试验及其与三坐标测量机CMM检验结果的比较,验证了原位检测方法的有效性。     

机床的精度检测与调整

机床的精度检测、分析与调整是机加工设备的重要维修工作之一,举例说明数控机床位置精度常规检测与调整步骤。     

基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析

为提高数控机床定位精度,需对精度的误差源进行分析及补偿。基于线性回归理论,采用激光干涉仪为检测工具,建立了BF-850B数控机床数据检测的精度检测与补偿模型,并根据各个测量点位误差特性进行分析,确定采用一次性线性补偿和多段式线性补偿方法;最后,结合具体的数控机床实例,根据得到的实验数据验证实现误差补偿,对定位精度的补偿效果进行了分析。结果表明:一次性线性补偿将X轴精度由4.853 1～35.025 0μm提高至-2.472 1～0.736 3μm;将Y轴精度由-14.425 0～-4.132 5μm提高至-2.481 2～0.752 9μm;将Z轴精度由-4.128 0～17.227 1μm提高至-0.501 5～1.324 5μm;多段式线性补偿将X轴精度提高至-1.364 1～0.484 0μm;将Y轴精度提高至-1.364 1～0.551 0μm;将Z轴精度提高至-0.412 0～0.495 2μm;补偿前根据数据分布的主要特点,采用呈线性或分段式对数控机床的系统误差进行相应的呈线性或分段式补偿有着很好的补偿效果。     

机械制造业数控机床几何误差自动控制

为了降低数控机床几何误差,提升加工精度,提出机械制造业数控机床几何误差自动控制方法。通过激光跟踪仪辨识机械制造业数控机床的几何误差,采用快速定位补偿算法与圆弧插补补偿算法相结合的方法补偿数控机床几何误差。利用计算机辅助制造软件生成刀位文件,依据刀位文件生成数控机床加工程序,通过补偿控制器生成数控机床各轴运动的控制指令,数控机床伺服系统接收控制指令后,自动控制数控机床各轴运动,以达到数控机床几何误差自动控制的目的。实验结果表明,采用该方法自动控制数控机床几何误差后,方向与角度的几何误差分别低于0.03 mm与0.1°,实际应用效果较好。     

混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型

在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析.采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型.利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿.     

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。     

五轴数控机床几何误差建模方法研究

五轴数控机床是实现工件复杂表面精密加工的重要设备,而机床本身精度是保证加工精度的重要前提。以一台大型五轴数控加工机床为研究对象,分析各项误差,应用多体系统运动学理论,建立移动轴与旋转轴的几何误差数学模型,推导出刀具相对工件坐标系的位置与姿态误差表达式,为误差补偿提供精确数学模型,提高机床加工精度。     

The detection of rotary axis of NC machine tool based on multi-station and time-sharing measurement

At present, the detection of rotary axis is a difficult problem in the errors measurement of NC machine tool. In the paper, a method with laser tracker on the basis of multi-station and time-sharing measurement principle is proposed, and this method can rapidly and accurately detect the rotary axis. Taking the turntable measurement for example, the motion of turntable is measured by laser tracker at different base stations. The redundant equations can be established based on the large amount of measured data concerning the distance or distance variation between measuring point and base station. The coordinates of each measuring point during turntable rotation can be accurately determined by solving the equations with least square method. Then according to the error model of rotary axis, the motion error equations of each measuring point can be established, and each error of turntable can be identified. The algorithm of multi-station and time-sharing measurement is derived, and the error separation algorithm is also deduced and proved feasible by simulations. Results of experiment show that a laser tracker completes the accuracy detection of the turntable of gear grinding machine within 3 h, and each error of the turntable are identified. The simulations and experiments have verified the feasibility and accuracy of this method, and the method can satisfy the rapid and accurate detecting requirements for rotary axis of multi-axis NC machine tool.     

西门子SINUMERIK 840D在自动钻铆机数控托架集成系统研制中的应用

针对钻铆设备(RMS335),重新设计了其数控托架系统,由于托架各轴轴间跨距大,所以以西门子SINUMERIK840D数控系统作为开发平台,采用同步轴驱动方案,由840D中龙门轴功能实现各轴同步运动,设计了全闭环位置检测系统,实现了托架的自动定位,从而使定位精度达到设计要求。     

西门子SINUMERIK 840D在自动钻铆机数控托架集成系统研制中的应用

针对钻铆设备（RMS335）,重新设计了其数控托架系统,由于托架各轴轴间跨距大,所以以西门子SINUMERIK840D数控系统作为开发平台,采用同步轴驱动方案,由840D中龙门轴功能实现各轴同步运动,设计了全闭环位置检测系统,实现了托架的自动定位,从而使定位精度达到设计要求。     

高精度滑槽的铣削加工

文中介绍了数控冲裁设备上高精滑槽的加工工艺,并根据零件结构、精度等要求对机床、刀具、定位方式、切削用量进行了合理的选择,有效地提高了产品的精度及合格率。