面向机床精密主轴加工过程的混合流水生产线分批调度研究

面向机床精密主轴加工过程,对混合流水生产调度问题进行研究。通过深入分析机床精密主轴加工工艺流程,以主轴粗精磨削工艺、分批规则、设备利用率等作为约束条件,以加工时间最小化为目标,建立混合流水生产模式下、机床精密主轴加工智能分批调度模型,并设计了基于差分进化-遗传混合算法的二阶段优化算法对模型进行求解;以某精密主轴生产线的实际订单为例进行仿真实验,与传统加工方案及其他典型分批调度算法对比分析,验证了该智能分批调度模型的有效性、算法的准确性及解决实际问题的优越性,能够有效缩短生产节拍,提高加工效率和设备利用率。

超精密机床主轴回转误差在线测试与评价技术

为了实现对超精密机床主轴回转误差的在线测试与评价,建立了纳米级在线测试与评价系统。对该系统所采用的测试仪器、干扰抑制、数据处理与指标评价方法进行研究。首先,在某台超精密切削机床上搭建了由5个电容传感器组成的5通道测试模块。接着,以多通道高速数据采集模块实现多通道位移数据模拟量的高速采集。然后,对采集的信号进行必要的干扰信号分离。最后,将5通道位移数据转换为易于理解的轴向误差和径向误差数据,并按照同步误差和异步误差进行分离。测试结果表明:该机床主轴工作转速下的径向同步误差为405 nm,径向异步误差为66 nm;轴向同步误差为59 nm,轴向异步误差为54 nm。能够实现超精密机床主轴回转误差的纳米级在线测试,对于超精密光学加工表面的误差溯源和机床主轴性能分析具有重要意义。

精密机床主轴轴承振动的测量

着重介绍了在BVT-6仪器上测量精密机床主轴轴承振动的方法。通过对测量心轴结构的改进,保证了精密机床主轴轴承振动的测量,为该轴承的质量评价提供了可靠依据。

测量噪声干扰下的机床主轴系统动态精度分析模型

针对精密机床主轴系统中存在的测量噪声干扰,提出处理该干扰的动态精度模型;为获得高的动态精度,发展了一种由静态测量获得组合特性的方法,并分析了材料本身及传感器的组合特性对动态精度的影响。研究结果表明,当主轴旋转时,组合特性给系统带来的主要是同频及其倍频干扰,这些倍频干扰占有较宽的频带,是影响系统动态特性的主要干扰源。结合实例完成了对材料本身及传感器的组合特性下的动态精度仿真计算,并与实验结果进行对比分析,从中找出影响系统动态精度的主要因素并提出解决办法。