Backlash Error Measurement and Compensation on the Vertical Machining Center

The position errors in the axis direction of a vertical machine center have been measured by means of the VM101 linear encored measurement system. The character of the backlash error is discussed;results show that the backlash error has great influence on the position error. The position accuracy is enhanced after the backlash errors are compensated.

Interpretation and compensation of backlash error data in machine centers for intelligent predictive maintenance using ANNs

It is especially significant for a manufacturing company to select a proper maintenance policy because maintenance impacts not only on economy, reliability and availability but also on personnel safety. This article re- ports on research in the backlash error data interpretation and compensation for intelligent predictive maintenance in machine centers based on artificial neural networks （ANNs）. The backlash error, measurement system and prediction methods are analyzed in detail. The result indicates that it is possible to predict and compensate for the backlash error in both forward and backward directions in machine centers.

双曲型法向圆弧齿轮传动的动力学分析

为探究啮合刚度、传动误差及侧隙对双曲型法向圆弧齿轮传动动态响应的影响,建立齿轮副的动力学方程,并在数值计算的基础上进行仿真分析。运用有限元方法,计算接触位置处的载荷及变形,并对时变啮合刚度、静态传动误差和侧隙进行量化分析。仿真结果表明:对振动位移响应影响最大的是侧隙,其次是时变啮合刚度;对动态啮合力影响最大的则是时变啮合刚度和侧隙。

销轴位置度误差下行星齿轮系统动态特性分析

针对销轴位置度误差引起的齿轮位置偏移问题,分析了行星轮系内外啮合副啮合误差、时变啮合刚度及齿侧间隙,将误差作用下的激励引入到行星齿轮系统动力学模型,研究了销轴位置度误差相位对内外齿轮副动态响应及行星轮系均载特性的影响规律及作用机理,结果表明,位置度误差下齿侧间隙的减小以及负的啮合误差会导致啮合力激增,降低系统均载性能。研究结果可为人字行星齿轮系统低噪声设计加工和装配提供理论参考。

复杂型面构件超声检测中机械回程误差的修正方法

针对复杂型面构件超声自动检测过程中,机械系统各轴回程误差对探头位姿精度、成像质量及检测灵敏度影响的问题,研究了回程误差的识别与路径修正方法,提出一种利用C扫描图像错位锯齿量分析的回程误差测量方法。通过平面试块和棒材试块边界线单轴为主运动的C扫描成像中错位锯齿量,建立与各轴回程误差值的关系;研究利用运动学逆解实现扫描点位关节变量和探头位姿的修正方法。通过某型号复杂型面构件试块进行路径修正前后的对比扫描实验,从成像质量、图元错位情况及检测灵敏度方面验证了该方法的有效性。

融合伺服增益优化的经济型数控机床圆轮廓误差补偿研究

经济型数控机床的机械安装误差、负载扰动以及伺服增益不匹配等会产生很大的圆轮廓误差,进而导致成品零件的加工精度严重降低。为解决这一问题,提出一种简单实用的圆轮廓误差补偿方法。首先,研究伺服增益参数和反向间隙误差对圆轮廓误差的影响机理;其次,为降低整体圆轮廓误差,基于该影响机理对伺服增益各项参数进行优化;然后,引入反向间隙误差补偿以减小圆轮廓在换象限处的跳跃误差,进一步降低圆轮廓误差;最后,在VMC850数控机床X-Y进给系统上进行圆轮廓误差补偿实验。结果表明该方法能有效降低圆轮廓误差,提高零件的加工精度。

一种基于Kalman滤波的双电机消隙天线跟踪控制系统

首先本文给出了天线跟踪控制系统组成及原理框图,阐述了系统闭环工作流程;其次,针对天线跟踪目标过程中,跟踪接收机输出的目标与天线波束中心角误差受随机误差分量的影响,采用Kalman滤波算法对获得的实时角位置数据进行滤波处理;然后,对天线跟踪控制系统进行了建模,给出了系统动力学模型,对采用的双电机消隙设计方案进行了仿真;最后,通过挂飞试验验证了系统工作的可靠性。

RV减速器静态回差分析及误差分配研究

以旋转矢量（rotate vector，RV）减速器为研究对象，分析了RV减速器静态回差的影响因素，建立了矩阵形式的静态回差分析数学模型，并推导出了针齿中心圆半径误差等15项误差的误差分配数学模型．以CSRV-160E-171型减速器为实例进行了误差分配计算，并基于误差分配结果进行PROE三维建模，建立了包含15项误差的虚拟样机模型1、模型2以分别模拟静态回差上、下限．建立了基于ADAMS的RV减速器回差仿真分析模型，提出了静态回差测试方案．仿真得出回差值为0．18′-1．19′，与设计值相似．仿真结果证明了误差分配数学模型的正确性．

误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响研究

为了研究误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响规律,利用齿轮啮合原理首次建立了该蜗杆传动在误差状态下的啮合方程、润滑角方程和诱导法曲率方程,分析了蜗杆蜗轮轴交角误差、中心距误差、蜗杆轴向窜动误差、蜗轮滚子齿距角误差、蜗轮滚子偏距安装误差等对蜗杆润滑角、诱导法曲率的影响及变化规律。研究结果表明:蜗轮滚子偏距误差对蜗杆的润滑性能影响最大,轴交角误差对蜗杆接触性能影响最大,蜗杆中心距误差、蜗杆轴向窜动误差和蜗轮滚子齿距角误差对该蜗杆传动的接触性能影响较小,在制定加工工艺时应尽量减小齿距角误差和蜗杆蜗轮轴交角误差。本文的研究结果为制定合适的蜗杆加工工艺及进一步的相关研究奠定了理论基础。

提高迈克尔孙干涉仪实验精度方法研究

重点讨论了迈克尔孙干涉仪测量波长和波长差实验中的误差来源和影响因素,进一步提出了解决方法和改进方案,提高了测量精度.

基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障动力学分析

根据齿面磨损、偏心和轴承的振动等会引起齿轮系统齿侧间隙时变这一特性,提出了基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障分析方法。综合考虑动态啮合刚度、动态齿侧间隙、摩擦、偏心等因素建立了单级齿轮传动系统六自由度啮合耦合型动力学模型,给出了全齿均匀磨损和偏心磨损故障的仿真方法,并对含故障齿轮系统动力学行为进行了分析。最后,利用齿轮实验台对齿侧间隙增大的磨损故障进行了模拟,验证了理论分析结果。研究表明,齿轮系统传递误差、振动冲击状态和振动剧烈程度等会随齿面磨损形式和程度不同而变化,为齿面磨损故障的监测与诊断提供了理论依据。

基于概率理论的滤波减速器空程回差计算及分析

介绍了一种处于研究阶段的新型高性能少齿差行星齿轮传动件——滤波减速器;分析了影响空程误差的主要因素,应用概率统计的方法推导了一对圆柱齿轮副空程回差的数学计算式,并对滤波减速器空程回差进行了计算;对样机进行了计算和测试,并通过计算与实验结果的比较验证了齿轮传动空程回差计算式的正确性;对滤波减速器空程回差的相关影响因素进行了分析,并提出了一些改进措施。

基于运动学标定的空间机器人位姿精度的研究

基于一阶线性误差假设推导了空间机器人末端操作器运动学位姿误差模型。由于空间机器人末端安装的CCD相机具有较大的随机测量误差,因此,重新建立了包含随机测量噪声在内的新的误差模型,它考虑了机器人非几何参数误差——传动环节的回差。然后,根据极大似然的算法,对机器人连杆几何参数的真值进行辨识。最后,通过仿真对极大似然算法与通常的最小二乘算法获得的机器人定位精度加以比较分析。结果表明极大似然算法对随机测量噪声具有更高的稳定性和适应性。

超声激励下弧齿锥齿轮研齿系统动态研磨力分析

在综合考虑超声激励和齿面几何传动误差激励的情况下,建立了有间隙的两自由度周向振动的弧齿锥齿轮研齿动力学模型,得到了齿面间动态研磨力的计算公式。通过算例分析表明,与普通研齿效果对比,超声激励增大了齿面间的动态研磨力,使齿面在啮合过程中出现了碰撞,当超声激励振幅值为16.5N.m时,超声研齿系统由周期运动进入到混沌状态。

一种新型基于齿隙补偿方法的低价位机械手设计

提出了一种基于新的齿隙补偿方法的廉价的检测机械手的设计方案,利用低精度廉价的减速器,根据实验齿隙误差数据,采用BP神经网络法建立相应回差数学模型,利用混合补偿技术使系统达到较高的精度。除此之外,本系统可用计算机实现从数据采集及模型建立到齿隙补偿的自动化操作,非常适用于实际工业生产的需要。

基于SINUMERIK 828D数控系统的数控机床螺距误差与反向间隙的测量与补偿

探讨了数控机床螺距误差和反向间隙的形成原理。针对采用西门子SINUMERIK 828D数控系统的数控机床,给出了测量数控机床位置偏差的运动程序,介绍了螺距误差和反向间隙测量和补偿的方法和步骤。

定日镜精密蜗杆传动副回转误差精度分析

回转误差对于定日镜精密蜗杆传动副精度影响极大,研究分析回转误差精度可以有效地评价其传动特性是否满足要求。利用几何分析法得出了蜗杆传动副的常值侧隙和变值侧隙的表达式,为了预测其侧隙的特性值,利用统计分析法对蜗杆传动副回差进行综合计算,得到了圆周侧隙的计算表达式。通过定日镜中精密蜗杆传动副的实例计算,验证了该方法计算所得回转误差精度与实际实验所测范围基本一致。

圆柱齿轮传动运动误差实验研究及分析

通过对直齿轮和斜齿轮传动的运动误差实验 ,绘制出误差ΔFi′、fid′、fig′的曲线 ,寻求出影响因素 ,分析了对传动精度的影响 ,得出了运动误差是评价齿轮传动精度的客观指标 ,轴向偏移和侧隙对运动误差没有影响 。

四坐标数控龙门加工中心进给传动系统设计

进给传动系统负责传递转矩和转速,是数控机床的重要组成部分,其传动精度、灵敏度和稳定性将直接影响工件的加工质量。为了保证机床的定位精度和工作的稳定性,进给传动系统需要具备无间隙、低摩擦、低惯量、高刚性、高谐振以及适宜的阻尼比等特点。

MVC850B 型立式数控铣床误差分析与补偿试验研究

针对企业实际生产中铣床加工精度波动的问题,应用Renishaw XL⁃30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行精密检测与补偿试验。利用环境参数对比试验,得出影响定位误差测量的因素;通过三因素双指标正交试验判断进给速度、加工时间以及测距等输入变量对反向间隙与螺距累积误差影响的主次关系;通过单因素对比试验获得反向间隙与螺距累积误差在某个单因素影响下的变化情况;采用半闭环前馈补偿方式对数控铣床定位误差进行补偿,并进行工件加工验证试验。结果表明:所提出的误差补偿方法可以有效提高工件加工精度。