基于球杆仪的空间误差测量分析方法研究

数控机床误差的检测对于提高机床加工精度具有重要的意义.在分析已有的空间测量方法之后,介绍了一种可用于测量机床空间圆运动轨迹误差的测量仪器—Renishaw QC20-W球杆仪,它可以创建典型的机床位置精度空间测量,获得总体圆度误差值等信息,为实施圆轨迹的误差补偿打下基础.     

数控机床中螺距误差补偿原理及测量方法研究

文章对数控机床反向间隙补偿和螺距误差软件补偿原理及测量方法进行深入的研究,提出一种高效、快速螺距误差测量和补偿值设定方法,并进行了具体实例应用。实践证明该检测方法操作简单方便,测量结果正确可靠,特别适合我国国情,可以满足生产企业数控机床定期螺距误差检测、及时校正反向间隙和机电联调的需要,能有效改善机床定位精度和加工精度,对数控机床的合理使用和维护具有重要的实用参考意义。     

数控机床在线检测系统的定位误差补偿实验研究

为了提高数控机床在线检测精度,研究机床各个轴的定位误差对数控机床在线检测精度的影响。针对数控机床误差补偿进行实验研究,采用激光干涉仪在数控机床上测量出各个轴的定位误差,将各个轴的定位误差依次进行补偿;并以Visual C++6. 0为工具,编写了三次样条曲线的算法程序,将测量的数据点拟合成一条曲线,达到可以预测机床任意点误差的效果;进行标准块检测实验。结果表明:在数控机床在线检测系统中实施误差补偿,效果较为明显,利用补偿软件可以实现对数控机床任意点进行补偿。     

加工中心热误差综合预测模型的研究

文中在综合分析了机床热误差的产生根源的基础上,提出了一种通过机床电机电流参数、速度参数及主轴冷却系统进、出油口的两点温度,利用多元线性回归模型,对加工中心切削过程的热误差进行实时预测的新方法。切削加工的实验结果表明,热误差的推定值与实测值具有良好的一致性。该方法用于机床热误差建模,具有测量参数少、测量成本低、测量方法简单可靠等优点,为实现机床热误差实时补偿系统的开发提供了一种新的思路。     

机床误差的快速检具

研究了数控机床误差的快速检具——一维球列，具有精度高、效率高、价格低的优点。它可以测量机床的全部２１项几何误差和热误差，在机床误差检测和补偿中具有广泛的用途。     

数控机床热变形误差补偿技术

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过实时热变形误差补偿可以提高数控机床加工精度.本文在分析产生机床热误差的原理的基础上, 探讨了热误差的测量方法,利用多元线性回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型.应用数控系统的PLC补偿功能,对XH178加工中心加工过程中的热误差进行了实时补偿.实验结果表明误差补偿量达到80%以上.     

一种超精密大行程导轨直线度检测新方法

导轨直线度是超精密加工与检测机床最重要的基本几何误差之一,对机床性能影响很大。通过分析导轨直线度测量方法的研究现状,指出各测量方法在超精密大行程导轨直线度测量中的不足,提出一种导轨直线度检测的新方法,即采用加工和保存相对容易的短基准平尺进行拼接重构,采用最小二乘处理各段数据,获得大行程导轨全频段直线度数据。并通过实验验证:用此拼接方法所得导轨直线度与用基准长平尺测量的导轨直线度形状一致,数值基本相同。因此,采用此种方法可实现米级导轨直线度准确测量,并可实现导轨直线度误差补偿控制,将有效提升机床的精度水平。     

精密卧式加工中心空间误差的建模、测量与补偿技术

采用空间误差补偿技术,可有效提高数控机床的空间定位精度。以一台精密卧式加工中心为对象,系统阐述其几何误差补偿中的关键问题及解决方案。通过三维误差建模与分析,得到该机床的21项几何误差中有17项需要测量和补偿,另外4项误差对机床定位精度的影响甚微。以此为依据,设计误差测量及补偿方案,并给出误差的具体测量方法和补偿结果。结果表明:经过一次系统地误差测量与补偿,精密卧式加工中心的空间定位精度可以提高50%～70%;合理规划和实施空间误差测量,可大幅提高测量效率。     

数控机床圆精度及补偿技术研究

数控机床误差的检测对于提高加工精度具有重要意义。对现有检测方法进行分析后,采用一种基于Renishaw QC20-W球杆仪的圆轨迹测量方法,获得加工中心误差信息,使用激光干涉仪通过数控系统对其进行误差补偿,提高机床动态性能。     

基于激光跟踪仪的数控机床空间误差测量及补偿

为了改变机床空间误差综合性的测量手段和补偿技术在国内机床制造和生产中应用较少的现状和研究数控机床空间精度提升方法，介绍数控机床平动轴的21项误差和激光跟踪仪的空间误差测试原理，阐述测量与辨识机床空间误差的步骤和方法。在桥式五轴加工中心上进行空间误差测试，给出数控机床空间误差结果，并生成误差补偿文件，通过西门子的VCS功能进行了误差补偿。并对比分析了补偿前后的21项误差，对补偿前后数据的差异进行原因分析，并通过对机床空间体对角线的测量验证了空间误差测量与补偿的实际效果，补偿后误差缩小为原来的11.2%,应用该技术能够大大提高机床的空间精度。     

面向自由曲面零件的在线检测技术研究现状

数控机床在线检测系统是集数控机床、测头及计算机等为一体的高度集成化系统.高精度在线检测是实现柔性制造系统连续可靠工作的重要手段,是保证数控机床加工精度和效率的重要措施.在航空、汽车、模具等现代工业生产中出现了越来越多的自由曲面零件,这对测量系统提出了更高的要求,因而对具有自由曲面的零件进行高精度高效率的检测将是当前的一个重要研究方向.本文主要介绍自由曲面零件的在线检测技术在国内外的研究现状与进展,包括检测系统开发、自由曲面零件的接触式测量及路径规划和误差补偿等3部分,指出了目前在该领域存在的有待于进一步解决的关键问题.     

在线磁悬液浓度测量装置的研制

提出了一种在线测量磁粉探伤磁悬液浓度的方法,研制出实用的测量装置。对测量原理进行了验证分析,详细介绍了线圈传感器设计及测量电桥和硬件电路的组成,给出了系统软件主程序流程图。该装置可以快速测量出磁悬液的浓度,为现场在线测量磁悬液浓度提供了一种很好的解决方案。     

基于华中8型数控系统的热误差补偿技术研究

为满足机床精度要求,提出有传感器热误差补偿方法.详细介绍了热误差补偿原理,通过测试对比和数据分析,对机床的热误差问题进行实验研究.依据统计数据得出结论,将结论及方法应用于数控系统中,对数控系统热误差补偿模块进行完善.结果表明:传感器热误差补偿方法可以解决机床热误差造成的精度问题,广泛应用于机床质量检验.     

Geometric and quasi-static thermal error compensation for a laser digitizer equipped coordinate measuring machine

An emerging trend in dimensional inspection of manufactured parts is the use of coordinate measuring machines (CMMs) equipped with non-contact laser digitizers instead of traditional contact probes. Error mapping is generally proprietary to the CMM controller, and the accuracy of such a combined system is limited by the lack of integrated CMM/laser digitizer error compensation. This paper reports progress towards achieving such a system.Geometric error compensation measurements are made on a test machine at 20, 25 and 30 °C. Performance of the system was tested by measuring a special optically coated sphere ballbar artifact. The scan coordinates, the CMM axis scale positions and temperature were recorded simultaneously in real time. The CMM error compensation data was then used to post process the laser digitizer coordinates to obtain improved global part coordinates.Inclusion of the error compensation terms is shown to reduce the dispersion of results by 65 to 80%.     

一种简便快捷的发动机排气管位置精度综合检具

采用三坐标测量机抽检发动机排气管位置精度，不能满足生产及质量要求。分析排气管装配技术要求的基础上，运用逆向抽象思维及化繁为简的方法，构想将3套不同定位尺寸的一面两销定位装置集合于一体，设计出能分别检测3种不同规格排气管位置精度的综合检具，并介绍了该检具的制造工艺及使用方法。新检具的全面使用，完全替代了操作复杂的三坐标测量机，将复杂费时的终端抽检变为简便快捷的在线检测；统一了各协作制造厂的检测工具，使排气管的位置精度得到精确控制，极大地提高了检测效率。     

洗衣机离合器在线开启力智能测量仪的研制

洗衣机离合器开启力智能在线测量仪以单片机为核心,配以电阻应变片式的力传感器及自动定位装置,结合测试系统的传递函数,提出了动态测量中自适应补偿测量系统的设计方法,使得测量力能很好地跟踪作用力,保证测量的准确性。     

On-line error compensation of coordinate measuring machines

An on-line error compensation system for coordinate measuring machines (CMMs) is described, which is based on three laser optical Multi-Degree-of-Freedom Measurement Systems (MDFM systems), each for one axis of CMMs. Twelve of the twenty-one error components associated with a CMM are measured on-line by these MDFM systems. The remaining error components are measured by off-line methods which use commercially available measurement systems, such as a laser interferometer. Two mathematical error models have been developed to synthesize the error components and to predict the errors at the probe stylus tip. One model corresponds to the conventional off-line error compensation and the other to the on-line error compensation. The errors predicted by these models are then subtracted from the nominal coordinates of the CMM, thus improving its measurement accuracy. Diagonal tests using a laser interferometer system were designed to check the error compensation effect. Test results showed that the use of the on-line compensation system can further improve the compensation effect as compared with the conventional off-line compensation system.     

电站锅炉小径管对接接头超声检测灵敏度补偿量的确定

针对火力发电厂锅炉受热面小径管对接接头超声检测的特点,阐述了小径管对接接头超声检测灵敏度补偿的原因及灵敏度补偿量测定方法。为了保证小径管对接接头超声检测的准确性、可靠性,检测前建议对灵敏度补偿量进行实际测定。     

Adaptive support vector regression analysis of closed-loop inspection accuracy

This study investigates how closed-loop measurement error in CNC milling relates to two different inspection techniques. The on-line inspection of machining accuracy using a spindle probe has an inherent shortcoming because the same machine that produced the parts is used for inspection. In order to use the spindle probe measurement as a means of correcting deviations in machining, the magnitude of measurement errors needs to be quantified. The empirical verification was made by conducting three sets of cutting experiments at the state-of-the-art Cincinnati Arrow Vertical Machining Center. Three different material types and parameter settings were selected to simulate a diverse cutting condition. During the cutting, the cutting force and spindle vibration sensor signals were collected and a tool wear was recorded using a computer vision system. The bore tolerance was gauged by a spindle probe as well as a coordinate measuring machine. The difference between the two measurements was defined as a closed-loop measurement error and adaptive support vector regression analysis was used to predict these bore difference at various values of the explanatory variables. The results show the potential of improving production efficiency and part quality.