精密数控机床主轴热伸长补偿技术研究

针对目前精密数控机床热误差补偿问题,在基于主轴热误差测量系统的基础上,提出一种基于FCM聚类、多元线性回归的热误差补偿模型。通过对某卧式加工中心主轴恒定转速和变速工况下进行温敏点测量,建立关键温敏点与机床主轴热伸长的几何关系,通过补偿结果和切削试验表明该方法可以有效地降低主轴热伸长误差,提升零件的加工精度。     

主轴动态精度测试与分析

主轴动态误差对加工精度有至关重要的影响,针对主轴动态误差进行了试验与分析。介绍了主轴动态误差的概念,采用主轴动态误差分析仪对主轴动态误差进行了采集,采集的数据包括主轴径向平均误差、径向异步误差、轴向平均误差、轴向异步误差以及轴向最小间隙。对某型号同类型三台立式加工中心分别进行了多转速情况下的测量,对比并分析了三台立式加工中心的测量结果。在转速为7 500 r/min时,三台立式加工中心径向异步误差分别为70、15、15μm;在转速升至6 000 r/min之后主轴最小径向间隙均有较大提升。试验结果表明:主轴动态精度受到机床工况和转速共同影响;在高速转动情况下,主轴径向最小间隙增大明显;加工时要根据工况合理安排转速,以保证加工质量。     

大型数控机床床身应力分布检测方法研究

针对大型数控机床床身应力场分布的检测问题,结合机床床身大体积、复杂结构的特点,提出了基于分布式应变片、适用于任意测点分布形式的床身应力分布预测算法。结合该算法,以数控滚轧车床床身安装为例,对应力分布预测算法进行了评估。结果表明,该方法能较好预测出床身应力分布状态。     

立式加工中心几何精度对比测试与分析

通过采用激光干涉仪对某四台立式加工中心进行了精度检测,其中四台立式加工中心的编号为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ。测试内容包括了Ⅰ和Ⅱ的定位精度、重复定位精度和反向偏差以及Ⅲ和Ⅳ的直线度误差。针对测试结果进行了比较和分析,发现Ⅰ型的Y轴和Z轴的定位精度相对于Ⅱ的小,重复定位精度和反向偏差要比Ⅱ的大;Ⅳ的X轴水平直线度和Z轴垂直直线度误差比Ⅲ的要大,X轴垂直直线度误差要比Ⅲ的小。最后针对Ⅰ型立式加工中心进行了微位移测试,发现此机床在微位移测试下精度较差。