精密丝杠热变形误差的实时测量及其智能预报补偿

为了对丝杠热变形误差进行实时控制,在丝杠尾部安装传感器实时测量丝杠的热伸长值,利用神经网络建立了该伸长值与丝杠螺距补偿值之间的关系,从而消除了热伸长引起的非线性丝杠螺距误差。     

精密丝杠热变形误差的计算模型及其简化计算

建立了丝杠磨削热引起的温度分布理论计算模型,在此基础上分析了温升与工件热变形的。利用神经网络对丝杠热变形误差的计算模型进行了简化,通过输入有关的磨削参数,邓可预报输出丝杠的热伸长。     

精密丝杠热变形误差的计算模型及其简化计算

建立了丝杠磨削热引起的温度分布理论计算模型,在此基础上分析了温升与工件热变形的关系．利用神经网络对丝杠热变形误差的计算模型进行了简化,通过输入有关的磨削参数(磨削功率、工件转速、螺纹长度等)．即可预报输出丝杠的热伸长．     

5米精密丝杠磨床传动链误差补偿技术

本文对５米精密丝杠磨床传动链误差实时测量与补偿控制方法进行了研究．硬件上用８０９８单片机作为控制器，软件上用数字比相法对传动链误差进行测控，从而提高加工精度．     

精密长丝杠磨削热变形规律研究

研究了精密丝杠磨削过程中的内部温度分布规律,采用二维热传导模型和简化的一维模型求解了精密长丝杠的内部温度场分布规律,为精密丝杠磨削过程中热变形误差的补偿提供了依据。     

精磨淬硬精密丝杠的原理误差对牙形的影响及其修正措施

淬硬精密丝杠的牙形精度取决于精磨。本文定量分析了精磨丝杠的原理性误差对工件牙形的影响程度,并以SG8650为例分析其磨后的牙形,进而提出了减少误差的措施。     

基于FPGA的滚珠丝杠螺旋线误差动态检测系统

针对目前广泛应用的滚珠丝杠螺旋线误差检测系统的不足,对传统测量仪器进行了改造,以长光栅作为长度测量基准,圆光栅作为角度基准,设计以现场可编程门阵列（FPGA）为核心电路的计算机测量系统方案。FPGA完成测量信号的逻辑转换和数据测量,数据的处理、显示和通讯等由51单片机完成。测量过程中螺旋线误差和测量位置可在屏幕实时显示,系统稳定性好、测量效率高。     

高精度滚珠丝杠磨削加工误差分析

高精度滚珠丝杠是数控机床、精密仪器和仪表等设度的因素,并论述了机床传动误差、机床母丝杠安装精度、丝杠磨削热变形和力变形、砂轮主轴热变形和力变形等对高精度滚珠丝杠磨削加工的影响.为正确合理的使用机床、进而提高丝杠磨削精度提供了理论研究.     

车削加工误差分析及其微机实时补偿

本文详细分析了影响车削加工误差的几个主要因素。其中采用移动热源法计算了工件的热膨胀,利用热弹性理论和回归分析推导了刀具热变形的计算公式,采用误差分离技术得到了刀架直线运动轨迹在水平面内偏离理想轨迹的误差,并且实测了机床的热变形。在以上工作的基础上,应用微机对影响车削加工精度的主要误差进行了实时补偿,取得明显效果。该方法在不增加任何辅助设备的条件下,可以方便地控制数控车床的加工精度,具有使用简便,便于推广等特点。     

高速精密定位平台的偏摆误差实时补偿

针对二维直线运动平台末端出现偏摆误差、降低平台直线运动精度的现象,研制了一种新型的基于偏摆误差实时补偿的高速精密定位平台.基于电容式微位移传感检测技术,建立了新型精密定位平台的偏摆误差检测模型.采用赫兹接触理论,建立了滚珠导轨副的刚度模型,进而建立了基于滚珠丝杠驱动、直线滚珠导轨副支撑的宏动工作台的偏摆振动模型.实验结果验证了宏动工作台偏摆振动模型的有效性;采用微动工作台进行宏动工作台直线运动偏摆误差的实时补偿,新型精密定位平台的性能得到较大改善.     

丝杠传动工作台运动特性与误差分析

对丝杠传动工作台的微定位特性进行了实验分析,观察高速运行时工作台位移存在振荡现象,分析了这种现象产生的原因.对工作台这种非线性运动造成的运动精度不高提出相应的措施,对定位误差做曲线拟合,实现误差的软件补偿.结果表明,经补偿后,滚珠丝杠传动工作台的定位精度达到2 μm.     

发动机连杆裂解槽激光加工机床中的丝杠误差分析及补偿

发动机连杆裂解槽激光加工机床的主要功能是对连杆大头孔内表面两侧进行切槽加工。裂解槽质量的好坏与激光和CNC系统的配合有很大关系。为了消除由于丝杠的误差所带来的激光头的定位误差,以便能够更精确地调整激光头喷嘴与连杆内表面的位置,首先在该激光加工机床的工作原理的基础上对该误差进行了测量,然后采用直线插补补偿算法消除了该误差。最后对激光切槽后得到的连杆进行裂解,并且经过工具显微镜检测后,结果表明,对于各种型号的连杆,切割出来的裂解槽在深度上基本保持一致(裂解槽上各个点的槽深度公差为±0.02 mm)。说明该种方法能够很好地解决这一问题。     

考虑工件热变形的大型结构件误差建模与补偿

为减少大型结构件的加工误差,基于热特性分析建立了考虑工件热变形的综合误差模型及其补偿方法.分析光栅尺温度变化产生热变形的机理,并通过热流研究光栅尺局部的非线性温度变化规律,对龙门加工中心几何误差和热误差分别建模,并叠加生成复合误差模型.建立工件热变形与温度变化量之间的线性模型,并分析加工过程中复合误差与工件热变形之间的相互关系,建立考虑工件热变形的综合误差模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研制的误差实时补偿系统,并依据考虑工件热变形的综合误差模型,实现对龙门加工中心的误差补偿.结果表明:只考虑机床误差时,复合误差模型有很高的预测精度,但并不能应用到有较大工件热变形的大型结构件加工中;而考虑工件热变形的综合误差模型在大型扭力臂的实际加工中效果良好,其加工定位精度至少提高了52%.     

基于多体系统理论的丝杠热误差补偿系统的研究

基于多体系统理论,介绍了能够补偿丝杠热变形误差的综合建模理论和方法。同时结合丝杠热变形的非线性等特点,采用径向基函数神经网络方法对丝杠热误差参数进行辨识。通过实验验证,补偿效果显著。     

基于DSP运动控制器的丝杠误差动态测控系统

分析了丝杠螺距误差测量的基本原理,简述了基于DSP运动控制器的丝杠螺距误差动态测试系统,并研究开发了计算机辅助自动分析测控软件。该软件具有良好的人机操作界面,实现了丝杠螺距的自动测量、自动分析以及自动精度验收评定。系统性能稳定可靠,操作性强,检测效率较高。     

数控车床几何和热误差综合实时补偿方法应用

对数控机床几何和热误差进行补偿是提高数控机床加工精度的有效方法.对数控机床的几何误差和热误差进行了分类并给出了建模方法.提出了一种基于外部坐标系偏移功能的误差实时补偿装置并叙述了其实现方法.在K360型数控车床进行了X轴定位误差和主轴径向热误差的补偿试验,证明了这种补偿方法在精度改进中的有效性.     

利用图像处理技术测量丝杠螺距的机器视觉系统

为解决接触式测量方式损伤工件以及测量设备造价昂贵的问题,设计一种基于机器视觉的低成本、高精度的丝杠螺距测量系统。该系统依靠MATLAB平台搭建,由图像采集系统、机械系统、步进控制系统、图像和数据处理4个子系统构成。利用亚像素图像拼接算法拼接丝杠子图像从而获得完整的丝杠图像,通过图像增强、降噪等预处理方法改善图像质量,采用形态学边缘提取和亚像素边缘定位的组合算法精确提取丝杠边缘,并由数据处理程序自动测量螺距误差。试验结果表明,机器视觉系统和标准仪器(JCS-040A)对3种型号滚珠丝杠螺距测量结果的相对误差分别不超过0.04%、0.06%、0.09%,该方法应用于丝杠工业测量中的可行性得以验证。     

考虑误差的行星滚柱丝杠副滚柱承载分布

为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析负载、接触角、螺旋升角、滚柱螺纹牙数和螺纹副材料弹性模量比对滚柱承载分布规律的影响.结果表明:在相同误差分布下,负载越小,滚柱螺纹牙承载分布波动越大,负误差更有利于降低前3个螺纹牙承载比例;接触角或螺旋升角越小,滚柱螺纹牙承载分布越均匀;随着螺纹牙数增大,各螺纹牙承载比例逐渐降低,且误差对承载比的影响变小;降低丝杠或螺母弹性模量可有效改善滚柱螺纹牙承载分布.