机床空间误差测量及补偿技术

正1三轴数控机床空间误差分析如图1所示,机床直线轴运动时有六个自由度,由于制造和安装存在误差,当直线轴沿导轨移动时,每个自由度都存在微小误差,导致三轴机床的三个直线轴运动共有18项误差,且三轴之间还存在三项误差关系,即垂直度误差,因此,一台三轴机床实际     

双转台五轴机床空间误差补偿技术研究

几何误差、热误差和切削力误差占到了机床总误差的75%,对这3项误差进行控制是提高机床加工精度的关键所在。以双转台五轴机床的空间误差作为研究对象,通过对加工位置、主要热源及电动机电流等相关因素进行分析,确定空间误差建模所需的位移变量、温度变量和切削力变量。以现有的多种误差建模方法为基础,通过对信息融合技术进行研究,提出一种机床空间误差的多模型融合预测方法,建立综合反映几何误差、热误差和切削力误差的最优空间误差模型。最后以DSP为核心,设计空间误差补偿器,实施空间误差补偿,验证补偿效果。结果显示,建立的模型预测精度较高,残差小于2μm,而实施空间误差补偿后,加工零件的轮廓误差也由15μm降到了5μm,补偿效果明显。     

大型机床空间误差补偿技术(VEC)

为进一步缩小大型机床(尤其是5轴、6轴机床)工作时的公差范围,提升其加工精度,美国国家制造科学中心(NCMS,National Center of Manufacturing Science)组织了一次名为大型机床空间精度研究(VALMT,Volumetric Accuracyfor Large Machine Tools)的大规模联合行动。此次联合行动邀请了包括美国自动精密工程公司(API)、波音公司(Boeing)、西门子(Siemens)、辛辛那提(Mag Cincinnati)等众多行业精英企业参加。大型机床空间误差补偿技术(VEC,Volumetric Error Compensation)由此诞生。     

数控机床空间误差检测与补偿技术研究

研究了数控机床的空间误差检测原理,分析了激光矢量测量法的检测原理与误差模型。采用激光多普勒位移测量仪和激光矢量测量法对数控螺旋锥齿轮机床的空间误差进行了检测与补偿,并根据标准ISO 230-6评估了该数控机床的空间性能,实验结果表明,文中所研究的数控机床空间误差检测与补偿技术是切实可行的,能够在一定程度上较大地提高数控机床的空间运动精度,为进一步提高数控机床的加工精度奠定了基础。     

数控机床空间误差测试及补偿技术研究

分析了三轴机床21项几何误差,给出了光动激光多普勒测量系统原理,介绍了基于分步对角线的空间误差测试路径和测试过程。在机床上进行了空间误差测试,通过i5系统空间误差补偿功能进行了补偿。最后通过加工样件验证了该技术的实际加工效果。     

基于克里金插值的机床空间误差测量与补偿方法研究

提出了一种基于克里金插值的机床空间误差测量与补偿方法。机床加工精度一般受切削力、热变形和空间误差的影响,为采集机床空间误差样本,提出了一种基于克里金插值的测量方法,利用激光跟踪仪测量给定点的空间误差,通过克里金插值计算给定点之间的空间误差,并进行了机床空间误差测量实验。结果表明,克里金插值的计算精度明显高于线性插值,有效提高了空间误差测量精度。为实施空间误差补偿,通过对机床误差模型进行分步解耦,开发了空间误差补偿器,并进行了机床空间误差补偿实验。结果表明,机床主轴在X轴方向的变形量为025μm,实施空间误差补偿后,某工件平面加工后的最大轮廓误差由15μm减小到了5μm。该补偿方法为提高数控机床的加工精度提供了一种有效途径。     

空间误差在数控系统的嵌入式补偿技术研究

随着对数控机床加工精度要求日益提高,单项几何误差补偿已无法完全满足数控机床的加工精度要求。基于相对误差分解、合成补偿法,开发了三维空间几何误差补偿嵌入式模块。在HNC-8型数控系统中实现了深层次嵌入式的补偿模块集成,并进行了实验验证,结果表明补偿效果明显,可大幅度提高数控机床的加工精度。     

基于Matlab的串并联机床空间误差建模及补偿**!

构建了5-DOF串并联机床的正解和逆解误差运动方程。基于Matlab程序对正解运动方程进行编程,根据原始误差参数仿真出机床空间误差补偿前刀具切削模型,根据隐含误差参数仿真出机床空间误差补偿后刀具切削模型。对比补偿前和补偿后模型的面形误差,结果表明:补偿前和补偿后模型的面形误差均呈现四周大中间小,通过误差补偿可有效减小机床空间误差。     

数控机床空间误差测试及补偿技术研究北大核心

分析了三轴机床21项几何误差,给出了光动激光多普勒测量系统原理,介绍了基于分步对角线的空间误差测试路径和测试过程。在机床上进行了空间误差测试,通过i5系统空间误差补偿功能进行了补偿。最后通过加工样件验证了该技术的实际加工效果。     

数控机床空间误差的通用补偿建模研究

基于多体系统理论,对数控机床运动结构进行了分析,建立了通用的数控机床空间误差补偿模型,提出了具有规范性和通用性的数控机床运动误差建模方法,并以五轴数控铣床为例,建立了机床的空间误差模型.     

空间误差补偿技术在数控机床上的应用

对空间误差补偿机理和所采用的各种手段进行探讨并应用XL80激光干涉仪和QC20-W球杆仪等高精度测试手段来实现数控机床的空间误差补偿。     

数控机床空间误差的通用补偿建模研究

基于多体系统理论,对数控机床运动结构进行了分析,建立了通用的数控机床空间误差补偿模型,提出了具有规范性和通用性的数控机床运动误差建模方法,并以五轴数控铣床为例,建立了机床的空间误差模型。     

五轴数控机床空间误差测量、建模与补偿技术研究

正五轴机床相比于三轴机床,它能加工各种复杂表面,具有更高的生产效率、更好的灵活性和更少的装夹时间。然而,两个旋转轴引入了更多的几何误差,譬如旋转轴轴线的位置误差和平行度误差等,导致了五轴机床有较大的空间误差。本研究旨在首先测量和辨识五轴机床平动轴和旋转轴的所有41项几何误差元素,然后对机床的空间误差建立数学模型,最后对机床的空间误差进行补偿,从而提高机床的整体精度。     

空间误差补偿技术在数控机床上的应用探讨

随着现代化社会不断发展,制造业发展较为迅速,数控机床得到越来越广泛应用的同时,也相应提高了对于数控机床加工精准度的实际要求。就数控机床技术而言,受多种因素影响,易出现误差影响作业精准度,传统的数控机床误差补偿技术逐渐不再满足现代数控机床技术的实际发展需求。空间误差补偿技术作为一种被三坐标测量机使用的技术,在提高精度方面具有较为显著的优势。笔者从数控机床误差入手,就空间误差补偿技术在其中的应用,发表几点看法。     

五轴加工中心空间误差分析及补偿研究

加工中心精度是影响产品加工精度的最重要因素,误差补偿技术是提高加工中心精度的重要方式。通过分析五轴加工中心的空间误差及建模结果,以TTTRR五轴加工中心为例,建立了综合空间误差模型,为误差补偿打下理论基础;通过研究多种误差补偿技术,提出了一种可以基于建模结果的平动轴几何误差测量新方法,结合旋转轴几何误差的测量结果,最后通过在某台五轴加工中心上进行测量和补偿实验,验证了建模结果的正确性和新位移测量法的有效性。     

多轴机床空间误差的一般模型

本文提出了多轴机床空间误差的一般模型，该模型把刀具相对工件的误差表达为机床各相连组件之间误差的线性组合。适用于任意结构的机床以及坐标测量机和测量仪器。利用这个模型进行软件误差补偿，在不提高成本的情况下，可大幅度提高加工精度或测量精度。     

数控机床空间误差球杆仪识别和补偿

提出了多轴机床空间误差的球杆仪识别方法和补偿技术。建立了机床刀尖相对工件的空间误差的误差参数模型;给出了在机床工作空间中三个互相垂直的平面内,用球杆仪测量圆周运动的半径误差结合机床的空间误差模型识别定位、直线度、角度、垂直度和反向间隙等误差参数的方法。补偿试验结果证明该误差识别与补偿方法省时有效。     

基于“华中8型”数控系统的空间误差补偿应用技术研究

随着工业制造水平的提升,对高精度机床要求越来越高,除机械制造及装配精度,控制系统也要实现对机床空间误差补偿,以尽可能提高机床加工精度。为了解决数控机床在制造、装配以及磨损导致的加工精度下降问题,提出基于空间21项的几何误差补偿方法,实现各轴空间线性定位误差、直线度误差和垂直度误差补偿方法的推导,并结合国产“华中8型”高档数控系统集成,实现测量补偿一体化,提高了误差补偿效率。在加工中心上结合空间体对角线进行测试验证,数据表明,补偿后的PPP、PNP、NPP和NNP四体对角线定位误差分别降低57%、56%、56%和73%,补偿效果显著,充分验证了“华中8型”空间误差补偿模块有效性。     

螺旋锥齿轮数控磨齿机机床空间误差与机床调整参数的关系

为求得对各项机床调整参数影响较大的机床空间误差,分析螺旋锥齿轮加工过程中数控机床空间误差物理涵义,并建立七轴五联动数控磨齿机床空间误差模型.基于齐次变换矩阵方法建立机床空间误差与机床调整参数之间的几何等量关系,推导出两者间的关联函数并进行分析.通过实例分析,发现对机床刀位调整值影响较大的机床空间误差主要是三直线轴垂直度误差和x轴沿Z向垂直度误差;对机床轮位调整值影响较明显的机床空间误差为z轴、B轴沿x向直线度误差以及A轴的安装距误差.为机床调整参数优化及螺旋锥齿轮几何误差补偿提供了理论依据.     

一种新型实用的空间误差补偿方式

从实用的角度出发,提出了一种新型实用的空间误差补偿方式。以高精度激光跟踪仪为基本手段,从误差的测量与辨识、补偿原理,实际的补偿过程以及补偿前后的比较这几个方面,诠释了这种误差补偿方式的可行性、方便性和实际效果,也提出了其局限性。