数控非球面超光滑加工机床空间误差建模

为了快速有效地提高超光滑加工机床的加工精度,为实施误差补偿做好基础和准备工作,进行了超光滑加工机床误差建模技术的研究.根据数控超光滑加工机床的具体结构,运用多体系统运动学理论的基本原理,建立了机床成形系统的拓扑结构和低序体阵列,并推导出机床相邻体的特征矩阵,它是进行机床精度分析与建模的核心.基于多体系统运动学精度分析理论,详细研究了数控超光滑加工机床的理想成形运动函数、理想成形运动约束、实际成形运动函数以及实际成形运动约束,进而得到了刀具成形点的综合空间位置误差,最终完成了超光滑加工机床的综合空间误差建模过程,给出了具体模型表达式.     

新型数控刻楦机的误差分析和精度综合

为了提高数控刻楦机加工精度，提出了数控刻楦机加工精度分析与精度综合的新方法.根据数控刻楦机系统特定的树状拓扑结构,利用多刚体系统理论建立了系统空间误差计算模型,通过讨论整个工作空间误差分布规律,找到系统最大误差位置.并对系统最大误差位置进行误差参数灵敏度分析.用蒙特卡洛法进行精度综合.结合误差灵敏度分析,对主要部件的精度进行分配.结果表明,新方法所得到的精度分配方案对最大体积误差小于0.05 mm的概率平均值从原方案的0.6592提高到0.7021.结果表明,该方法可以实现复杂多分支运动链系统的误差分析和精度综合,提高系统加工精度.     

数控微磨床综合空间误差建模研究

为提高数控微磨床的加工质量和精度,以多体系统理论为基础,提出了误差建模的方法和理念。结合自行设计的数控微磨床,确定了数控微磨床的拓扑结构、低序体阵列、自由度表以及变换矩阵,建立了综合空间误差模型,得到综合误差变化规律,为实施误差补偿提供了基础.     

双主轴义齿加工机床结构及空间误差模型构建

为了设计一台满足医学口腔修复领域专用的数控加工机床,运用功能分析方法对义齿加工技术的特点进行研究,明确了义齿加工机床所需具备的功能,构建了加工系统的机械结构并分析给出了一些关键部件的性能参数．基于多体系统基本理论,根据所讨论机床的实际情况推导出双主轴义齿加工机床的空间误差模型．结果证实机床的误差主要来源于各个组件单元间的3个线误差、3个角误差以及轴向间的垂直度误差,为采用适当的误差补偿策略,提高机床的加工精度,使其满足义齿加工的要求提供了理论依据.     

基于多体运动学的超重型数控机床维护周期预测

以某型号超重型数控落地铣镗床为研究对象,针对重型数控机床样本小、结构复杂等特点,在机床多体运动学模型基础上,建立其空间误差模型,并提出其精度可靠性预测模型,分析运动副的磨损量对机床加工精度的影响程度,找出误差源,确定影响机床加工精度的关键因素,预测机床的维护周期。     

对滚齿加工精度中几个问题的讨论

本文就滚齿时刀具旋向、主轴回转误差以及滚齿误差的影响因素问题,作了较细的分析讨论。其结论对进一步分析研究滚齿加工误差成因及提高滚齿加工精度是有益的。     

机床空间误差完备建模方法与NC代码优化补偿技术

空间误差是机床几何误差元素综合作用的结果,但现阶段空间误差模型大多存在缺失若干几何误差元素的问题,直接影响着机床空间误差的预测精度。为此,提出一种机床空间误差完备建模方法,以多体系统理论及齐次坐标变换为分析研究手段,在充分考虑体间坐标系初始位置关系及原始误差特征矩阵的基础上,确保模型包含机床全部几何误差元素。进而,针对传统基于NC代码的空间误差补偿技术中存在残差的局限性,提出将NC代码坐标的逆向叠加过程转化为最优化设计问题,并借助遗传算法对该问题进行求解计算,达到消除空间误差补偿残差的目的。最终,以某型卧式加工中心为研究对象进行计算分析与实验验证,结果表明：依据所提方法构建的空间误差完备模型包含加工中心全部21项几何误差元素,空间误差预测结果较精确;所提NC代码优化补偿技术使加工中心空间定位精度得到进一步提升,补偿后定位精度增幅最高达90.92%。研究成果可为数字制造装备精度问题探索提供较重要的理论与工程技术支撑。     

渐开线齿廓加工中基圆半径的原始误差因素分析及消减

以滚齿为例,阐述了齿轮基圆半径原始误差的成因,对滚刀啮合误差、轴向齿距误差、齿形角误差、升角、径向跳动、轴向跳动等对工件造成的误差进行逐一分析,同时给出滚齿棱度成因分析及提高齿轮加工精度的基本方法。     

THG400卧式加工中心误差分析与建模

分析THG400卧式四轴加工中心机床结构,基于多体系统理论建立卧式四轴加工中心的综合空间误差模型,分析机床某相邻体间变换特征矩阵运算方法;给出机床综合空间误差模型实际应用的基本思路,建立的综合空间误差模型能全面准确地为数控机床误差补偿的实际应用提供理论基础。     

多轴联动数控机床创新设计研究

在各类基本机床中,以运动精度高、运动控制复杂的齿轮类机床－六轴联动数控滚齿机床为例,结合滚齿加工成形齿廓的特点,给出了其各种可能的结构方案创新设计的形式,同时对之进行了编码方法的研究,给出了对应各种结构形式的编码值,建立了依据编码值确定机床结构类型的计算机自动判据。从而奠定了计算机辅助机床结构方案创新设计自动化、智能楷的研究基础,具有重要的理论意义和现实意义。     

平面二次包络环面蜗杆数控加工误差分析研究

以多体系统建模理论和空间啮合原理为基础,研究数控机床各轴运动误差、刀具误差、工装误差等多项原始误差对平面二次包络环面蜗杆数控加工廓面精度的影响,推导出包含以上各误差的平面二次包络环面蜗杆误差廓面方程,利用牛顿迭代法计算并对误差计算结果进行对比分析,从理论上阐述各误差对加工蜗杆廓面精度的影响规律,为平面二次包络环面蜗杆高精度数控加工提供参考。       

数控插齿加工的非圆齿轮极径与极角误差分析

研究了用数控插齿方法加工非圆齿轮时,数控插齿机床工艺误差,对被加工非圆齿轮节曲线极径与极角参数的影响.对非圆齿轮的实际数控插齿加工过程进行了计算机模拟仿真,为分析非圆齿轮的误差来源、提高非圆齿轮的加工精度以及对非圆齿轮的误差评定和精度测量方法的研究提供了理论依据.     

双柱立式数控滚齿机热变形规律

研究滚齿机热变形对滚齿切削点位置偏差及齿向偏差的影响,是提高滚齿切削精度的重要方法之一.在金属材料热膨胀原理、构件轴线可伸长理论及温度分布不均匀梁的Euler-Bernoulli和Kirchhoff平截面假定理论基础上,提出了针对双柱立式数控滚齿机的床身与立柱弯曲热变形的一种计算新模型,并提出了基于变形微元与隔离体法的滚齿机立柱轴向变形与弯曲变形的耦合理论.经比较本文提出的热变形理论及实验测试数据,两者相对误差低于5%,表明该方法对双柱立式数控滚齿机结构优化、切削点位置偏移量预测及补偿具有指导意义.     

基于PC＋DSP的滚齿数控系统的开发

随着社会和工业领域对齿轮加工质量和加工效率要求的不断提高,对滚齿数控系统提出了更高要求。鉴于目前滚齿机虽应用广泛,但仍以传统的机械式滚齿机为主,滚齿数控系统发展相对滞后,不能满足齿轮加工的要求,提出了对滚齿机进行数控系统的开发,在对传统滚齿机数控系统深入分析的基础上,将展成运动和分度运动纳入数控的思想。借助PC机和DSP芯片进行了滚齿数控系统模型结构设计,完成了数控系统硬件设计并进行了相应的软件设计,实现了软硬件之间的串口通信。并进行了相应的程序设计。系统的创新点是实现了一般位移和展成、分度运动的全数控化,充分发挥了DSP强大的运算能力和高速性。试验表明,该系统实现了对展成和分度运动的精确控制,达到了预期效果。     

滚齿机数控改造

简要介绍了滚齿机数控器的基本结构和原理,以及如何通过数控改造使普通滚齿具有轴向变齿厚齿轮的加工能力.     

数控滚切鼓形齿轮的工艺研究

本文介绍了数控滚切鼓形齿轮编程方法,采用该法在自制的光栅检测数控系统的滚齿机上能高效、高精度滚切鼓形齿轮。本研究工作对指导生产具有实际意义。     

加工弧面凸轮专用数控铣床的研究开发

以Y3180型滚齿机的床身、工作台为基础，根据弧面凸轮的加工特性，研究开发具有双回转坐标的专用数控设备，提出加工弧面凸轮专用数控铣床的3种方案；通过论证比较，选择了较为合理的方案，并针对有关技术难点制定了相应的技术路线。     

滚齿工艺因素对齿轮误差影响的实验分析

本文分析了齿轮工艺误差因素,并给出了实验研究结果及提高齿轮精度的方法。     

等基圆锥齿轮加工刀具轨迹的研究

利用计算机模拟数控加工等基圆锥齿轮，分析走刀轨迹，给出刀具和轮坯的相对运动关系数学模型．在实验室按照上述理论模型控制刀具轨迹进行实际加工，与计算机模拟加工结果相吻合，充分证明该理论模型的正确性．该方法可用于数控编程进行实际加工，它对完善这种新型齿轮加工技术具有重要意义．     

减小滚齿加工齿向误差的挂轮计算方法

本文讨论了滚切大质数齿圆柱齿轮以及斜齿圆柱齿轮时减小齿向误差的挂轮计算方法。用微型计算机实际计算所得结果表明,应用文中得出的挂轮计算和验算公式以及优选滚齿机有关传动链各挂轮的计算方法计算挂轮,能有效而方便地减小由挂轮计算误差引起的齿向误差。