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。     

基于西门子Trace Service数控机床五轴联动精度评估模块二次开发

以西门子840D sl SINUMERIK Operate为系统应用框架,基于Trace Service数据采集功能,开发了一种以空走S试件轨迹为对象的数控机床五轴联动精度评估模块。针对Trace Service数据采集机制进行核心原理分析,通过S试件轨迹运行过程的数据需求,梳理数据采集流程并设计坐标轴数据采集子模块,再将数据采集结果进行分析提取进行坐标轴向刀尖点的转换,结合图形数字化手段完成轮廓误差图形与指标展示,综合实现数控机床五轴联动精度的评估。该模块利用S试件优秀的联动精度评估性能,集成高效数据采集与轮廓评估展示,避免了传统模式下采集和评估过程的繁琐性,有效提升了评估过程的经济性与效率。     

S形检测试件五轴联动数控加工方法研究

作为国际标准试件中的新成员,S形检测试件由于其造型复杂,一直是加工领域中的一个难题。在UG NX环境下,通过三维建模、工艺规划、数控编程得到了S形件加工后置指令。基于虚拟机床技术理论,搭建了后置指令加工仿真通用平台,并验证了S形件数控程序的准确性。提出并对比分析了多种编程加工方法下S形件的理论误差。选取最优编程方法进行切削实验,实现了S形件的五轴联动加工。     

提高五轴数控机床联动精度补偿方法研究

提高五轴数控机床精度的常用方法有几何精度调整、位置误差补偿、RTCP参数补偿。实践证明,这些方法已很难实现联动精度的进一步提高。为有效解决这一问题,突破现有精度调试方法,提出一种新的综合误差补偿方法,分析其补偿原理,建立了数控机床通用误差补偿表达式,通过在CA摆五轴数控机床的应用,使得联动精度提高了0.02mm,验证了该补偿方法的实用性。联动精度的提高同时也使得试切"S"件外形轮廓尺寸公差从±0.05[2]mm提高到±0.03mm。     

S形试件切削过程动态检测及其关键技术

系统分析了国内外现行的五坐标数控机床检测试件的优缺点。结合3D建模、理论计算、有限元分析和切削试验分别对S形试件的结构特点、型面分布、结构刚度和受力变形等关键技术难题进行了分析。研究发现,S形试件的表面曲率在型面的不同位置有明显差异,零件型面存在换向和交替穿越机床坐标象限的现象,并且零件的结构刚度在单侧加工时主要有4个突越区域,直接导致切削时的变形、振动和精度丧失。最后,对零件的粗加工、精加工两个加工阶段进行了切削过程分析。     

一种用于数控机床精度检测的新型T形检具

提出了一种基于１－Ｄ孔列的Ｔ形检具，描述了利用该检具检测普通精度数控机床的基本原理和方法，并给出了计算各原始误差项的表达式。所介绍的检测方法可推广应用于数控机床的误差补偿。     

基于“S”形试件的五轴机床几何误差建模研究

运用多体系统理论和齐次坐标变换方法,以S形检测试件为对象,针对一种刀具双摆动五轴数控机床建立了运动学模型和几何误差模型。利用UG NX8.0进行了加工仿真和后置处理,将生成的数控代码代入所建立的运动学模型中,生成了理想情况下刀具在S形试件坐标系中的扫描轨迹;在S形试件的直纹面上选取了75个点,将每个点的点位数据代入几何误差模型中,得到S形试件直纹面上轮廓误差大小分布情况,将所得结果与通过三坐标测量机测量得到的结果进行对比,验证了几何误差模型具有比较理想的预测性能。     

一种基于新灵敏度指标的五轴数控机床关键几何误差辨识方法

精度设计是提升机床加工精度的有效途径,而准确辨识关键几何误差并为其合理分配权重是实现精度设计的前提条件,因此,提出了一种识别关键几何误差的灵敏度分析方法。 首先基于多体系统理论建立了机床加工误差模型,并基于该模型构建了灵敏度分析模型,同时定义了一种新的灵敏度指标。 然后,通过仿真分析明确了第 10、17、22、24 和 37 项几何误差为关键几何误差,同时实现了对各项几何误差分配权重。 最后,通过补偿关键几何误差和全部几何误差的方式对“ S”形检测试件进行加工并对比其轮廓度误差,对比结果显示通过两种补偿方式获得的平均轮廓度误差在 3 条检测线上的差值很小,分别为0. 005、0. 004 和 0. 006 mm,因此证明了提出的灵敏度分析方法的正确性。     

一种新型齿轮机床传动链动态精度检测与数据处理系统

本文介绍一种齿轮加工机床传动链动态精度检测与数据处理系统。首次提出一种新型角位移传感器的原理和电轴式传动比变换装置。这种系统具有特殊功能,它不仅适于中等尺寸机床传动链的检测与分析,而且特别适于大型、极低速机床传动链的检测与分析。还介绍了数据处理软件并给出了典型应用实例。本系统的方法是同类装置中的最新方法。     

一种用于数控机床精度检测的新型T形检具

提出了一种基于1－D孔列的T形检具，描述了利用该检具检测普通精度数控机床的基本原理和方法，并给出了计算各原始误差项的表达式。所介绍的检测方法可推广应用于数控机床的误差补偿。     

数控机床误差补偿研究的回顾及展望

近年来，提高数控机床精度的研究得到了极大的重视。在简述误差防止方法之后，着重对基于实时误差补偿提高数控机床精度的研究进行回顾。指出目前实时误差补偿研究中所存在的主要障碍，并介绍几个正在进行的以克服这些障碍为目的的研究项目。     

步距规检测数控机床直线轴的技术研究

针对数控机床直线轴(以下简称直线轴)的几种检测方法,重点介绍了用双测头法(或多测头法)配合步距规,检测大于步距规尺寸的直线轴的方法.此方法极大地扩展了步距规的使用范围,是数控机床检测技术的一大创新,对机床检测机构、数控机床制造和使用单位均有很大的应用与参考价值.     

FANUC PMC的K参数在数控机床改进中的应用

通过两台加工中心存在的具体问题,分析了PMC梯形图,通过修改K参数,完善了机床的性能。     

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。     

数控机床定位精度的测量和评定

介绍如何使用激光多普勒位移测量仪测量数控机床的定位误差,并根据ISO 230—2（1997）标准确定数控机床的定位精度和重复定位精度,为进一步进行误差补偿提供基础。     

A new high-efficiency error compensation system for CNC multi-axis machine tools

To enhance the accuracy of CNC machines for the request of modern industry, an effective static/quasi-static error compensation system composed of an element-free interpolation algorithm based on the Galerkin method for error prediction, a recursive software compensation procedure, and an NC-code converting software, is developed. Through automatically analyzing the machining path, the new error prediction method takes into consideration the fact that the machine structure is non-rigid, and can efficiently determine the position errors of the cutter for compensation without computing a complex error model on-line. The predicted errors are then compensated based on a recursive compensation algorithm. Finally, a compensated NC program will be automatically generated by the NC-code converting software for the precision machining process. Because of the advantage of the element-free theory, the error prediction method can flexibly and irregularly distribute nodal points for accurate error prediction for a machine with complex error distribution characteristics throughout the workspace. To verify the algorithm and the developed system, cutting experiments were conducted in this study, and the results have shown the success of the proposed error compensation system.     

伺服系统性能测试系统的开发研究

伺服系统性能对数控机床精度有较大的影响,对于不同的实际工作情况伺服系统会有不同的性能表现.文章提出了伺服系统联机前性能测试优化的理念,并对据此开发的测试系统作了较为详尽的介绍.     

数控机床增加维修用单步控制模式

通过对2台FANUC系统的加工中心改进,分解对装料台、刀库等液压阀控制动作为单步手动执行,并用汉字提示各动作。使解决刀库、装料台等易发故障方便快捷、明了。     

数控机床加工圆弧曲面极值点过切问题研究

基于数控铣磨机床试切熔铸耐火陶瓷唇砖产生极值点过切现象,研究了机床进给系统引起过切的机理,提出了解决过切现象的有效方法。     

数控机床综合误差分析与建模研究

分析了影响机床精度的误差来源及运动副的误差运动学原理。以一台三轴数控机床为研究对象,利用低序体阵列描述多体系统拓扑结构,用特征矩阵表示多体系统中间体的相对位置和姿态,建立误差综合数学模型,模型中不仅包含了几何误差且包含了热误差和切削力误差,可为其他类型的机床误差综合建模及补偿提供参考。