机床误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律

基于螺旋锥齿轮齿面分析的数学模型,采用最优化算法和一种新的计算齿形误差的方法,计算了误差齿面与理论齿面在理论齿面法线方向的齿形误差。通过引入机床调整误差和刀具参数误差,分析了各种误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律,以图形的方式表示了误差齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小,为机床的精度设计、齿形误差的修正以及指导实际加工提供了理论依据。通过实际的磨齿加工和检测对算法以及分析结果进行了验证。

机床误差对面齿轮齿面形貌的影响规律

为了获取机床误差对面齿轮齿面形貌的影响规律,分析了加工过程中包括相对位置因素和运动过程因素在内的基于面齿轮专用磨削机床的面齿轮加工型面误差因素,提出了齿面点法向误差计算方法,通过MATLAB软件分析主要误差参数给面齿轮型面加工带来的法向误差影响规律.对机床各轴造成的面齿轮的齿面偏差规律进行了提取,并建立了机床调整参数数学表达式.结果表明:磨削过程中的误差各因素影响程度不同,通过调整各个误差参数的数值可以定量减少和调整面齿轮各齿面点位置法向误差,为面齿轮实际数控加工过程中机床各参数调整提供理论依据.

机床误差的补偿方法探讨

利用机床误差补偿技术可以在成本投入不大的情况下提高加工精度。机床误差主要包含几何、热变形和力变形误差。不同的误差有着不同的变化规律,差异比较大,对补偿的技术要求也不一样。对各种误差变化规律进行分析,针对不同的误差变化规律、不同的精度要求,讨论了相应的补偿方法。对于合理选择误差补偿方法有一定的借鉴作用。

大口径平面快速抛光机床误差模型研究

介绍了大口径平面光学元件快速抛光机床的加工原理,分析了全口径抛光工艺中抛光模与工件之间的精度传递关系,并推导了修整器几何参数对抛光模修整精度及元件加工面形精度的影响规律。对大口径平面快速抛光机床的各项几何误差源进行了分析,并基于多体系统理论,建立了机床修整轴综合空间姿态误差的理论计算模型,详细阐述了机床误差建模过程。

机床误差辨析

本文就机床误差的概念、机床误差的组成及分析方法进行了理论上实践上的探索,用该方法进行教学效果颇佳,并就在特种柱面加工数控机床上的应用作了分析。

数控机床误差综合补偿技术及其应用

分析了数控机床原理、数控机床误差类型后,研究了多体系系统建模技术、丝杠给进热变形误差补偿、滑枕系统误差综合补偿的技术与应用,仅以本次研究成果一定程度供数控生产加工企业加以参考,有效提升机床加工阶段的精确度,提升工件加工质量。

激光跟踪仪在机床误差测量与分析中的应用

通过介绍ETALON激光跟踪仪误差测量的基本原理与方法,用其对公司成形磨齿机产品YK73200伺服旋转轴C轴进行误差测量,并利用误差分离技术,生成空间六项分量误差报告,以帮助指导机床的安装与补偿,从而提高磨齿精度。

数控机床误差的综合动态补偿技术探讨

随着现在机床自动化的程度越高,人们对机床的精确度要求也逐渐提高。当然,提高数控机床精度,减少误差也成为现在人们所重点关注的问题。因此,出现了数控机床误差的综合动态补偿技术。将针对数控机床误差的综合动态补偿技术进行相关阐述以及探讨。

数控机床误差的消除方法

1数控机床误差产生的原因 德国WEEKE生产的BP12/W/OPTMAT数控加工中心是集打孔、铣型、开槽为一体的多功能数控设备.它的工作台面小且是固定在机体上不可移动的基准面,其X、Y、Z轴都集中安装在一个框架上,这样经过几年的频繁使用后,则会在X、Y、Z轴各自方向上产生一定量的坐标回零误差.

激光测量技术在机床误差测量与分析中的应用比较

通过分析比较ETALON激光跟踪仪和雷尼绍激光干涉仪的工作原理,并分别使用其对弧齿锥齿砂轮磨齿机QMK009的台面旋转轴误差进行测量,比较测量结果,将其用于指导生产调试。

基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识及其不确定度评估

机床几何误差的测量和补偿可以提高机床的加工精度。随着机床在机测量技术的发展,在机测量特征样件辨识几何误差逐渐应用到机床的精度检查中。文章提出了一种基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识方法,应用激光干涉跟踪仪验证了辨识方法的正确性,分析了安装误差对于偏摆误差辨识的影响。应用自适应蒙特卡洛法结合误差椭圆评估了在机测量特征样件辨识偏摆误差的不确定度,且应用GUM法验证了不确定度评估方法。特征样件在机测量偏摆误差的方法能够获得可接受的几何误差辨识精度,可作为传统的基于激光干涉测量技术的几何误差辨识的替代方法,非常适合机床精度的周期性检查,来保持机床加工质量的一致性。

三轴数控机床几何误差分析及建模

机床几何误差具有稳定性、重复性和易测量等特点,对其进行建模和补偿,是提高数控(computer numerical control,CNC)机床加工精度最经济且有效的方式之一,在研究CNC机床几何误差时,建立准确可靠的几何误差模型具有重大意义。文中基于多体系统理论,运用低序体阵列描述三轴CNC机床的拓扑结构,应用齐次坐标变换矩阵和机床刀具运动传递链、工件运动传递链中各相邻体在运动过程中的运动传递关系,将机床几何误差沿运动误差传动链累积变换到刀具相对于工件的误差上,最终建立三轴CNC机床几何误差模型。该研究为三轴CNC机床的几何误差补偿提供理论依据。

基于球头刀铣削的三轴数控机床几何与切削力综合误差补偿研究

机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。

考虑机床几何误差的球头刀三坐标NC铣削刀位控制

机床的各种误差是影响机床加工精度的重要因素,其中机床几何误差是主要的误差来源之一。为消除机床几何误差对加工精度的影响,以球头刀三坐标数控(numerical control,NC)铣削加工为研究背景,基于齐次坐标变换理论与刚体运动学方法,结合机床运动链拓扑结构分析,将机床几何误差映射到球头刀刀心的位置误差上。根据球头刀铣削工件表面成形原理,考虑机床几何误差与球头刀刀心位置间的映射关系,构建出刀心曲面与工件表面/设计曲面之间的正逆向计算模型。通过该模型求解出消除机床几何误差的编程刀心曲面,将该曲面导入CAM软件,即可获得消除机床几何误差的NC加工程序。通过曲面实例进行计算和仿真,佐证了该方法的可行性。

基于数字孪生控制的精密机床热误差模型

已有的研究结果表明,机床的热误差约占其总加工误差的40%~70%,且机床越精密,其热误差所占比例就越大,因此,通过控制热误差以提升机床的加工精度很有必要。针对机床热误差模型的预测精度不高和泛化能力不强的问题,提出了一种引入主轴转速,并可嵌入数字孪生控制系统的机床热误差建模方法。首先,对模糊聚类分析(FCA)、灰色关联分析(GCA)及主成分回归(PCR)方法进行了理论分析;然后,以某立式加工中心为对象,通过热特性实验,获得了转速图谱下的温度数据和热误差数据,并采用模糊聚类分析结合灰色关联分析的方法选取了其温度敏感点;最后,以主轴转速和温度敏感点的温升值为输入变量,采用PCR方法建立了机床热误差模型,并将其与多元线性回归(MLR)模型进行了效果对比。研究结果表明:相比于MLR模型,所建立的PCR模型的预测精度提升9.5%,证明该模型拥有更高的预测精度和更强的泛化能力;可将模型嵌入到数字孪生控制系统中,对机床进行实时热误差预测和热误差控制。

基于迁移学习的异工况下机床热误差建模方法

机床热误差预测模型在不同工况下难以保持高预测精度是导致热误差实际补偿效果差的重要原因,对此本文提出一种基于迁移学习的异工况下机床热误差建模方法。首先利用核均值匹配算法获取不同工况下机床温度数据间的迁移权重,从而提出基于迁移学习的热误差建模方法;对不同工况下热误差数据进行差异显著性检验,并利用本文所提方法建立热误差预测模型,分析建模效果;然后比对分析本文所提建模方法与常用建模方法的实际预测效果,最后进行补偿验证实验以证明本文所提方法的有效性。结果表明,本文所提基于迁移学习的建模方法能够有效提升建模效果,其中迁移学习结合LASSO算法针对不同工况下热误差数据的预测精度和稳健性分别达到3.73和1.14μm,补偿后机床X/Y/Z 3个方向热误差分别保持在-2.3~3.1μm、-3.4~3.9μm和-3.3~4.6μm范围内。

基于EFAST方法的三坐标数控机床几何精度灵敏度分析

机床几何误差是影响机床加工精度的主要因素之一,本文针对机床几何误差建模、几何精度灵敏度分析、筛选关键几何误差等问题进行研究。结合多体系统理论和齐次坐标变换建立三坐标数控机床的几何误差模型,求解机床空间位置误差表达式。使用雷尼绍XL-80激光干涉仪对三坐标数控机床进行几何误差测量试验,将测量结果导入九线法误差辨识模型,辨识三坐标数控机床的21项几何误差。应用Simlab软件中的拓展傅里叶幅值灵敏度检验方法(EFAST)对三坐标数控机床的几何误差进行灵敏度分析,并筛选出影响三坐标数控机床加工精度的关键几何误差。此外,以关键几何误差为基础,建立三坐标数控机床的简化几何误差模型,与三坐标数控机床的几何误差模型进行对比分析。结果表明,该方法可合理经济地提高三坐标数控机床加工精度及几何误差补偿。

机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差影响规律的理论研究

机床误差是导致圆弧齿线圆柱齿轮齿面误差的主要原因,研究机床误差与齿面误差之间的关系将为机床加工参数反求、齿面误差修正等提供理论依据。基于圆弧齿线圆柱齿轮成型原理建立了齿轮机床结构模型,建立了机床坐标系体系。通过齿坯和刀盘位置误差、刀具形状误差对机床整体误差进行描述,基于啮合原理推导了理想情况下和包含机床误差的齿面方程。研究了齿轮误差曲面计算方法,采用二阶近似曲面和齿面平均误差影响系数分析不同机床误差下误差曲面,研究机床误差对齿面误差的影响规律。通过实例分析了被加工齿轮几何参数不变时和变化时,机床误差对圆弧齿线圆柱齿轮凹齿面误差影响规律。

机床通用误差模型的建立及应用

系统分析了机床的拓扑结构特点及其共性,以多体系统理论和齐次坐标变换原理为基础,给出了机床部件相对位姿、运动及其误差的通用表达方式,并通过编程方式建立了一个通用的机床误差分析模型。采用交互输入方式,可以对不同机床进行高效的误差建模与分析。误差敏感性及其规律的分析结果,可以为机床公差设计、刚度控制以及安装调整提供重要的依据。