PRS-XY型混联数控机床设计

介绍了PRS-XY型混联数控机床的基本结构组成,给出了其运动学结构原理。通过运动学分析得出了机床设计中需用的运动学学方程,研究了混联机床定平台、动平台、驱动杆总成三者之间的几何关系。以此为基础,给出了部分零件的具体机械设计过程。     

PRS-XY型混联数控机床的误差源分析及标定方法

以北京理工大学研制的PRS—XY型混联数控机床为对象，进行了误差源分析。以三坐标测量机和激光跟踪仪为主要测量手段进行了标定试验。通过试验，获得了该机床的关键几何参数的加工和装配误差，为机床的误差补偿提供了重要依据。     

PRS-XY型混联数控机床的三维刀补实验研究

通过对PRS-XY型混联数控机床逆运动学的分析,介绍一种新型的三维(3D)刀具半径补偿方法及其补偿的原理,并成功运用于PRS-XY型混联数控机床。     

PRS-XY型混联数控机床逆运动学分析与数控实验验证

对新型PRS-XY型混联数控机床进行逆运动学分析,导出基于虚轴X、Y、Z、A、B坐标的五轴联动逆运动学变换公式,使PRS-XY型混联数控机床的编程方式与普通数控机床一致。通过实验,验证了逆运动学变换的正确性。     

PRS-XY型混联机构的正运动学解析

针对PRS-XY型混联机构,进行了正运动学解析,列出了正运动学的非线性方程组,运用最速下降数值计算方法,采用数值与解析相结合的方法求解.并用理论值验证了结果精确性.     

混联机床轴线定位精度的干涉测量与误差补偿模型

在对直线运动坐标定位精度的干涉测量原理和方法进行深入研究的基础上,对干涉测量的误差进行了分析.采用激光干涉法检测了混联机床X轴的定位精度和重复定位精度,并作出了基于测量数据的混联机床X轴单向均位偏差特性曲线,推导出了X轴正、反向运动定位误差的数学模型.利用最小二乘法拟合得到了机床直线运动坐标目标位置的均值误差补偿数学模型,提出了一种直线运动坐标定位精度的激光干涉测量方法和误差补偿模型的建模方法,并对X轴的定位精度进行了补偿.     

[误差建模及精度保证方法]几何误差贡献值影响下五轴数控机床运动轴误差灵敏度分析方法

针对现有误差元素灵敏度分析与后续误差补偿关联性不强的问题,建立运动轴几何误差贡献值模型并提出运动轴几何误差灵敏度分析方法,以获得本身几何误差对机床精度有很大影响的关键运动轴。结合指数积理论和坐标系微分运动理论建立基于误差敏感矩阵的运动轴几何误差贡献值模型,各运动轴几何误差贡献值相加得到机床综合误差模型;计算各运动轴误差权重分量和误差综合权重实现运动轴误差灵敏度分析,选择误差综合权重平均值最大的运动轴为机床关键运动轴,并对关键运动轴的误差补偿方法进行分析讨论。最后,在北京精雕集团的五轴加工中心上进行仿真实验验证。研究结果表明：所建立模型和所提出分析方法是有效的,且只补偿关键运动轴的几何误差贡献值能有效地提高五轴机床加工精度。     

用于精度分配的数控机床误差建模

以多体系统运动学理论为基础,结合ZK7640三坐标立式钻铣床,提出综合几何误差概念,给出了全面、简便、包含所有误差的空间误差模型.对模型分析并类比传统尺寸链理论提出了综合尺寸链的概念.利用该模型,可以根据整体精度反推零部件精度,实现精度分配.     

球杆仪用于数控机床几何误差补偿的研究

介绍了利用球杆仪测试和辨识数控机床几何精度的方法,在精确掌握三坐标数控机床几何误差的基础上,通过建立三轴数控机床的几何误差模型,利用误差综合补偿软件进行了补偿实验.结果表明,机床的各项误差都有所降低.     

混联机床五轴联动加工时刀摆的非线性误差分析与控制

分析了3-TPS混联机床在实现五轴联动加工时的非线性误差,给出了采用自适应线性法减小非线性误差的方法。所得出的非线性误差表达式具有一定的通用性,可以对三维意义下的刀具包络成形误差进行估计。研制的3-TPS混联机床可以实现复杂零件的三轴联动（立式、卧式）,四轴联动及五轴联动加工。     

数控机床的几何误差及其研究

从数控机床误差分类、几何误差模型建立和几何误差参数辩识常用的方法论述数控机床几何误差的研究。     

参数检查法在数控机床故障诊断中的应用

结合实践中的具体实例,介绍利用参数检查法对数控机床进行故障诊断及维修.     

Kinematic calibration of gantry hybrid machine tool based on estimation error and local measurement information

This paper presents the kinematic calibration of a four degrees-of-freedom (DOF) hybrid machine tool based on a novel planar 3-DOFs parallel mechanism and a long movement of the worktable. Closed-form solutions are developed for both the inverse and direct kinematics about the parallel mechanism. The error model is built and the mechanism accuracy is investigated. Two types of kinematic calibration method are proposed by a simple measurement device. The first type of calibration method is based on estimation error, and can easy improve the machine tool accuracy quickly by estimating the error trends. The second type of kinematic calibration method is based on local measurement information, which includes the position errors and does not include the pose errors of the machine tool. The calibration tests showed the effectiveness of the calibration methods, which can be useful for the similar types of parallel machine tool.     

BKX-I型并联运动机床的实验模态分析及灵敏度分析

在对BKX-I型并联运动机床进行实验模态分析的基础上,获得了机床在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,同时通过对机床系统进行灵敏度分析确定其薄弱环节,并提出提高并联运动机床动态特性的具体措施,为并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了有效的方法。     

新型并联机床的刚度计算模型

本文建立了并联机床的有限元刚度模型,通过实例计算得出机床的动平台中心距定台中心Ｚ坐标较小及动平台姿态角较小时可获得高刚度;根据实例计算结果和机床倒锥状的结构特点,提出了并联机床主刚度的概念,建立了主刚度简化模型,并以此作为衡量机床刚度的准则。     

数控机床的回零及应用

回零是数控机床的重要功能.阐述了NUM系统用于车铣加工中心各个轴的回零方式,介绍了回零在C轴与主轴切换后重新定位中的应用.     

五轴数控机床几何误差建模方法研究

五轴数控机床是实现工件复杂表面精密加工的重要设备,而机床本身精度是保证加工精度的重要前提。以一台大型五轴数控加工机床为研究对象,分析各项误差,应用多体系统运动学理论,建立移动轴与旋转轴的几何误差数学模型,推导出刀具相对工件坐标系的位置与姿态误差表达式,为误差补偿提供精确数学模型,提高机床加工精度。     

Dynamic analysis of the 2-DOF planar parallel manipulator of a heavy duty hybrid machine tool

This paper focuses on the dynamic characteristics of the two degree-of-freedom (DOF) planar parallel manipulator of a heavy duty hybrid machine tool. The Newton-Euler approach is employed to derive the inverse dynamic equation of the parallel manipulator. According to the motion planning of the cutting tool, dynamic simulation without cutting force is performed, and the ratio of the masses of counterweights to that of moving parts (not including the counterweight) is optimized. It demonstrates that the manipulator which is designed with over constraint can improve the dynamic behaviour. Furthermore, the cutting force model for face milling is introduced and the dynamic simulation with the dynamic cutting force is carried out. Simulation shows that the oscillation of cutting force is one cause of the vibration of the machine tool in the milling process. In the detailed design, some modification in the structure of the machine tool is made to suppress the vibration.     

数控机床出现低速爬行的原因及其设计对策

机床出现爬行时,将严重影响加工工件表面质量、表面粗糙度及定位精度,甚至还会影响机床零件的使用寿命,缩短刀具的使用寿命。机床导轨爬行严重时,可导致机床丧失加工能力。主要分析了数控机床爬行的原因及其对策。