基于多体系统理论的五轴机床综合误差建模技术

采用多体系统理论完成了五轴数控机床的综合误差建模,对平动轴间垂直度误差做了建模分析,改进了热误差的建模和辨识.该方法简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差实时补偿、修正控制指令和提高加工精度提供了理论基础.

基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿

针对大口径光学元件精密检测平台的工作特点及影响其空间误差的各项几何误差因素，运用多体系统理论，用低序体阵列描述多体系统拓扑结构，建立一种空间误差数学模型。综合应用激光干涉仪、球杆仪和激光位移传感器等仪器设备，提出大口径光学元件精密检测平台各项几何误差和空间误差的测量方法，并对模型中所涉及的各项几何误差进行了系统分析和全面测量，对空间误差进行补偿。误差补偿实验证明所提模型正确有效，将空间误差从补偿前一70．01～22．14μm降低到补偿后-4．22～5．8μm，大大提高了精密检测平台的测量精度。

基于多体系统理论的非球面磨削误差模型与补偿技术

为提高大中型非球面的磨削精度,从而提高非球面的加工效率,研究轴对称非球面磨削过程的误差模型,并对误差进行补偿。运用多体系统理论,基于一阶线性模型,建立非球面磨削成形的统一误差模型,并且推导各种误差对于最终面形误差的传递函数。基于传递函数特征相似误差集中补偿的方法,将所有趋势项误差转化为砂轮对刀误差以及砂轮形状误差进行补偿,并建立实用补偿模型,从而避免求解、校正各项具体误差。试验结果表明,建立的误差模型和辨识模型正确,可以使面形误差收敛到预期范围,从而解决了轴对称非球面磨削中的精度控制问题。

基于多体系统理论的螺杆转子磨床精度分析与优化

为提高螺杆转子磨床的整体精度,合理控制成本,建立其19项空间误差模型。基于多体系统理论,结合该磨床的结构和运动特点,分析了磨床的拓扑结构。综合考虑磨床整体精度和制造成本,提出了一种精度分配优化方法。通过调整精度权数可实现不同应用需求的目标优化。结果表明:重视提高精度的优化方案较传统的经验设计值,在X/Y/Z轴方向上使机床的精度分别提高27.5%、45%和52%;重视控制成本的优化方案可降低成本25%。

基于多体系统理论的汽车凸轮轴磨削几何误差建模与辨识技术理论研究

针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导出了该磨床精密加工运动约束条件方程;在多体系统理论误差参数辨识模型基础上,结合球杆仪测量原理所提出的辨识方法,能够很好地对该磨床的几何误差参数进行辨识;在此基础上研究了精密数控指令和逆变凸轮廓形的求解算法、理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法;最后给出了凸轮廓形曲线的拟合方法和刀具路线的计算方法。

基于多体系统理论的光电望远镜误差建模分析

大型光电望远镜在空间目标探测和天文观测中发挥的作用越来越大,它的探测能力、指向精度是影响其发展的主要因素。首先分析了影响望远镜指向精度的各个误差,然后根据多体系统理论,构造望远镜拓扑结构,在此基础上建立其空间误差指向模型。根据得到的指向误差模型,分析研究了三轴误差对方位测角误差和俯仰测角误差的影响。区别于传统球谐方法,该误差指向模型更全面的综合了各项误差,对进一步的误差分配和误差补偿具有一定的指导意义。

多体系统理论在数控加工精度软件预测中的应用

基于多体系统理论和虚拟加工技术的基本原理 ,阐述了多体系统的特征矩阵 ,研究了数控机床刀具成形函数和空间误差模型 ,提出和分析了机床加工精度软件预测的建模方法 ,最后为了验证所述精度预测方法的有效性 ,进行了软件预测和实体加工的加工精度比较实验。

基于多体系统理论的发动机曲轴随动磨削研究

为了提高曲轴的加工质量,对曲轴随动磨削加工精度进行了研究,建立了磨削运动数学模型。以某机床厂生产的双砂轮随动曲轴数控磨床为研究对象,通过对各运动体间运动关系的分析,得到了该机床的运动误差。基于多体系统运动学理论,建立整个机床的运动模型。将任意切削点按"床身—工件"运动链和"床身—刀具"运动链进行位置矩阵描述,利用刀具轨迹与刀具路线的重合原理,建立机床的精密加工约束方程。建立了各运动体的坐标系,求出了运动体间的变换矩阵,利用MATLAB矩阵乘积求出了双砂轮随动曲轴数控磨床精密加工约束方程,为机床误差补偿奠定了基础。

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机制和建立精度误差补偿模型的角度,提出基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出B-A摆头五轴龙门数控机床的精度几何误差预测函数模型。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,计算出B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效的误差参数。该精度误差参数建模方法,对不同结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿提高切削加工精度提供了理论基础。

基于多体系统理论的三坐标数控铣床几何误差建模

分析了数控机床主要误差来源和现有误差补偿技术;阐述了多体系统的拓扑结构、低序体阵列和特征矩阵的构建方法。以XK0820型三坐标数控铣床为例,运用多体系统理论建立了该机床的几何误差模型,说明了建模过程,给出了几何误差模型的具体数学表达式。

基于多体系统理论的五轴加工中心综合空间误差建模及补偿

基于多体系统运动学理论和齐次变换矩阵的应用,结合C-A双摆五轴加工中心,建立了该机床的综合空间误差模型。基于该模型,推导出数控指令的补偿修正算法并开发出了几何误差补偿软件,最后进行测量与补偿试验。试验结果表明:针对C-A双摆五轴加工中心的建模方法可靠,采用的补偿方式有效,实现了误差补偿的目的。

基于多体系统理论的闸式剪板机误差分析

板料制品的制造精度取决于剪板机床的剪切精度,在设计制造过程对剪板机的位置和运动模型进行准确表达和分析有利于改善板料成形精度。以闸式剪板机为研究对象,基于多体系统理论,对闸式剪板机的拓扑结构和几何结构进行了描述;给出了其重要组成构件之间的位姿、运动和误差的表达式,建立了闸式剪板机的运动模型;以一阶敏感度函数为理论基础,对求出的运动模型进行了敏感度分析;找出了位置误差和运动误差的主要误差源,为闸式剪板机设计制造过程中的误差控制和补偿提供了理论依据,并据此在闸剪结构设计中采用三点支承、斜面导轨等措施,有效提高了机床精度。

基于多体系统理论的五轴转台误差建模与分析

五轴转台误差对半实物仿真精度具有直接影响。分析五轴转台误差及对半实物仿真的影响机理,提出五轴转台误差的评价参数。基于五轴转台的拓扑结构,采用特征矩阵描述转台误差传递,建立了五轴转台误差模型。基于所建立的模型分析了误差对评价参数的影响,结果表明指向误差主要受垂直度、倾角回转误差及转角的影响;位置误差受各误差的综合影响,其中相交度和位移回转误差影响最大;目标误差受相交度和同轴度影响较显著。误差模型和分析结果可用于转台设计误差分配和半实物仿真系统误差分析。

基于多体系统理论的数控机床加工精度预测系统(英文)

研究了基于多体系统理论的数控机床加工工件表面建模和加工精度预测建模的机理,基于虚拟加工技术,开发出了数控机床加工精度软件预测系统.最后,为了验证开发的精度预测系统的有效性,在对包括几何误差、热变形误差和力变形误差在内的机床综合误差进行检测和辨识的基础上,进行了加工精度预测仿真.

基于多体系统理论的数控铣床误差建模

数控机床是机械、钢铁、汽车等行业的主要生产设备,而误差也成为影响数控机床精密度的主要因素。利用多体系统理论来对西门子数控铣床的误差进行建模,通过对误差模型的分析,在安装与制造过程中对误差项进行控制和补偿,从而提高数控铣床的加工精度。

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。

基于多体系统理论的晶圆测试平台误差建模

针对晶圆测试平台内部构造和工作特点,采用了多体系统理论法对晶圆测试平台空间定位误差进行建模。首先通过低序体阵列描述多体系统拓扑结构,将晶圆测试平台各体之间的关系转换为各坐标系之间的关系,然后建立低序体之间的理想与实际特征变换矩阵,最终建立晶圆测试平台空间定位误差模型。上述模型包含了由于制造、装配、运动控制不精确等因素带来的空间定位误差。给出了晶圆测试平台空间定位误差的数学表达式,为后续误差补偿提供理论基础。

基于多体系统理论的数控机床综合误差建模技术

误差补偿是进一步提高机床精度的重要途径,真实准确的误差模型对最终的误差补偿的效果起着决定性的作用。采用基于多体系统理论的建模方法,对机床拓扑结构、机床的误差元素和坐标系之间的变换矩阵进行充分分析,建立了特定数控机床的综合误差模型,为后期实施对特定机床的实时误差补偿提供了误差计算依据。

基于多体系统理论的矫直机几何误差的建模与补偿

针对矫直机的几何误差建模和补偿技术进行研究。将矫直机床视为一个多体系统结构,完成对矫直机的拓扑结构描述,并进行压头、夹头和跨距调整等关键运动部件的误差分析。通过其次变换矩阵体系统推导机床几何误差模型,基于建立的误差模型,采用激光干涉仪识别机床运动轴的几何位置误差。提出矫直机的几何误差补偿方法并设计与开发补偿软件,对矫直机定位精度进行补偿。通过实验进行了误差补偿效果评价,实验结果证明误差模型的正确性以及软件补偿的可行性。

多体系统理论的数控滚齿机综合空间误差建模

为提高数控滚齿机床的加工精度,结合自行设计的数控滚齿机床,利用近年来研究数控机床误差建模的新方法—多体系统理论对六轴滚齿机床进行几何误差分析,建立综合空间误差模型,得到综合空间误差变化规律。为利用数控误差补偿方法提高滚齿加工精度提供理论支持。