数控机床热伸长研究

针对数控机床加工末端-主轴的热伸长现象进行了详细阐述,并对其检测及消除、补偿的方法进行了探讨研究,总结了现有的几种检测及补偿方法,对现场机床进行了测试并给出了测试结果,对恒温电主轴、恒温机床做了简要阐述,为高精度数控机床的设计提供了方法和思路。

主轴热伸长建模耦合温度测点优化的研究

数控机床高速加工过程中,机床主轴温度场表现出时滞性、时变性,温度变量间的强耦合性导致关键温度测点难以准确定位,同时主轴温度场分布连续特性导致关键温度测点固有的相关性不易识别与排除,致使温度变量与主轴热伸长的非线性关系不易于表达,从而影响主轴热伸长建模的鲁棒性。据此以欧氏距离为度量手段,利用质心聚类分析分类强耦合温度测点,以灰色关联序为依据,基于灰色关联分析提取同类温度测点的热敏点,运用主成分分析降低关键温度变量的维度,进而消除主轴温度场的重叠信息,基于综合温度变量主成分的最小二乘支持向量机主轴热伸长预测结果表明,关键温度测点判定准确,关键温度变量间的耦合性得以消除,提高了主轴热伸长建模的可靠性与预测精度。

滚珠丝杠副热伸长测量系统设计

针对滚珠丝杠副温位移测量的要求,设计了滚珠丝杆副热伸长测量系统。介绍了试验台的硬件组成及数据采集流程。根据已有的设备制定了2种实验方案,对比分析后采用更符合实际工况的试验方案2,对汉江生产的某型号P3级精度丝杠的热伸长量进行了检测。运用最小二乘法对实验数据进行了处理分析,得出丝杠温升与伸长的关系。

直埋热水管道过渡段热伸长量线算图法的适用条件分析

过渡段热伸长量的计算是直埋热水管道受力设计的重要环节。过渡段热伸长量线算图法可以简化直埋热水管道热伸长量的计算。从相关图、表即可查出直埋热水管道的热伸长量。在目前所见到的资料中在制定该线算图时,认为热水管道的无因次热伸长量,只与管道过渡段无因次长度有关,与管道直径、循环最高温度及管道埋深等无关。本文对直埋热水管道过渡段热伸长量的这一线算特性进行了分析,指出了过渡段热伸长量线算法的适用条件。通过理论分析和计算表明当管道发生塑性变形、工作压力较高和管径较大时,不能简单地按线算图来计算热水管道过渡段热伸长量,以免产生偏差。

RT-Linux环境下主轴热伸长脉冲叠加实时补偿

针对主轴热伸长实时补偿脉冲调制困难、补偿信号的插入时机难以准确判断、反馈信号与补偿信号易干涉问题,研究了RT-Linux实时运行环境下的脉冲叠加热伸长补偿控制方法,基于最小二乘支持向量机数学模型预测主轴热伸长,进而将预估值转换为等效的热伸长补偿脉冲,在数控机床的位置反馈环中,通过轮询方式获得插入时机,及时将补偿信号叠加到反馈脉冲序列中,CNC控制器透明地接收修正后的反馈脉冲并且实施位置补偿,从而满足了补偿控制系统灵活性、开放性与实时性的要求。

基于BP神经网络的丝杠硬旋铣热伸长研究

研究硬旋铣加工时工件的热变形对提高工件加工精度、掌握硬旋铣加工技术是至关重要的。文章基于高效环保的滚珠丝杠螺纹硬旋铣工艺,围绕提高硬旋铣加工螺距精度问题,针对加工过程中的工件热伸长及误差补偿方法,通过基于BP神经网络算法的热伸长研究及补偿实验研究,探索了工件热伸长变化的特征值提取、BP预测模型的建立及验证、热伸长误差的补偿方法。结果表明:根据特征值法建立的BP神经网络热伸长预测模型精度较高,根据模型预测结果进行螺距误差插补补偿加工能够提高滚珠丝杠硬旋铣加工的螺距精度。

高速电主轴在线温升及轴向热伸长测试系统的设计

针对高速电主轴的热源及热误差问题进行了研究。阐述了基于多通道数据采集卡与虚拟仪器技术的高速电主轴在线温升及轴向热伸长测试系统的整体设计方法。测试系统硬件由多功能数据采集卡和高精度位移、温度传感器组成,并在LABVIEW平台上以图形化方式编写测试系统配套软件,实现了对信号的实时采集、存储与回放,并对数据进行处理和分析。实验结果表明,该测试系统运行稳定、可靠,达到了预期的效果。

基于USB数据采集卡的高速电主轴轴向热伸长及径向振动数据采集系统的设计

文章研究设计了高速电主轴轴向热伸长及径向振动测试系统,对高速电主轴热误差和振动误差进行了分析,完成了测试平台的搭建和数据采集程序的编写,并提出了具体的误差补偿措施;采用高精度电涡流位移传感器、红外温度传感器和USB数据采集卡对高速电主轴轴向热伸长、径向振动和轴端温度进行非接触实时测量。测试结果表明:该测试系统结构合理、运行稳定可靠,满足实时、动态的测试要求,对高速电主轴的性能测试、在线监控和高精度误差补偿等研究具有实用价值。

影响滚珠丝杠副热伸长的因素及解决对策

滚珠丝杠副热伸长的大小与丝杠副预紧力、安装方式、机床的移动速度以及采用的冷却介质、冷却方式、环境状况都有密切的关系。弄清各种因素的内在联系,对改进滚珠丝杠副的设计,提高机床整体性能有非常重要的意义。

一种滑枕热伸长补偿方法在数控落地铣镗床中的试验分析

主要研究测量滑枕在长度方向相对标准杆热伸长量,以此为依据对热伸长量进行补偿的一种方法。

超重型卧式车床尾座套筒热伸长的补偿及抗震、缓冲的结构

超重型卧式车床尾座套筒热伸长的补偿及抗震缓冲结构,主要用于抵消工件在切削过程中受切削力作用产生的热伸长变形量。采用多点碟簧组所产生的预变形量去补偿工件受切削应力产生的切削热、主轴自身的热变形及抗震缓冲能力,从而实现刚形体的柔性功能。

立式加工中心电主轴热伸长测试与补偿

针对数控机床主轴热变形对零件加工精度带来的影响占比很大的问题,对电主轴的热伸长随主轴温度的变化规律进行了研究,提出了一种补偿电主轴轴向热伸长的方法,介绍了热伸长补偿系统的硬件组成与工作原理,通过测试分析了在不同转速条件下电主轴热伸长的变化规律,通过多元线性回归理论建立了热伸长补偿模型,介绍了主轴热伸长补偿过程及补偿系统的软件界面,简述了补偿过程后通过零件切削验证方法的有效性。

滑枕热伸长补偿的建模及编程

本文介绍了一种补偿方法,通过不同时间点,找出变量温度参数ΔT与机床热变形量E之间的函数关系,建立数学模型。通过两种数学模型的比较分析,得出适用的模型公式,之后通过机床自带的数控系统编写程序,对热变形进行补偿。经过试验,补偿效果明显,机床加工误差得到明显改善。

龙门加工中心主轴热伸长解决方案

主轴在运转过程中,伺服电动机、皮带及其他与主轴相关运动部件会因摩擦、损耗等产生热量。如果热量不能及时散发和排出,则很可能导致主轴轴承烧伤。因此,众多机床生产厂家都是对主轴轴承座外套通过恒温油的方式进行循环冷却,使主轴运转过程中绝大部分的热量随循环油带出机体,

直埋热水管道过渡段热伸长量的线算法

研究了不同埋深下热水管道过渡段热伸长量△L与其对应的最大热伸长量△L_(max)的比值△L/△L_(max)和管道过渡段长度L与管道最大过渡段长度L_(max)的比值L/L_(max)之间的关系,给出了量纲一热伸长量线算图。根据该图可以简便地计算直管过渡段中任一点的热伸长量,其计算结果与理论计算结果误差在5%以内。

供热管道的热伸长及其补偿

通过对供热管道受热伸长及增设各种补偿器的分析和研究,指出了供热管道的安装缺陷,并针对性地论述了各类补偿器的技术规范要求,达到了供热管网安全运行的目的和效果。

VMC为解决热伸长而努力

Fadal公司的VMC3020型重型机床,是一种高性能、适用于重切削加工的机床,主轴具有高扭矩.其X、Y、Z轴的行程分别为760mm、508mm和508mm.机床为铸铁床身,其导轨为方形结构,因此具有良好的阻尼性能.机床有一个自动双速主轴驱动系统,并行处理的控制系统和直径40mm的滚珠丝杠,保证快速进给和工作速度,而无数据丢失的问题.加工精度高,没有由振动而引起的表面质量问题.

拉伸热历史对取向聚对苯二甲酸乙二酯膜在热处理过程中收缩和伸长的影响

弄清取向非晶态聚合物在热处理过程中的收缩和伸长的变化规律,以及所对应的结构变化,有较大的实用意义和科学意义。 对于取向聚对苯二甲酸乙二酯的热收缩和热伸长已有很多研究,但对于拉伸热历史对取向PET在热处理过程中的尺寸变化的影响尚缺乏系统的研究。在热拉伸的过程中发生分子链的取向、热弛豫和结晶三个相互竞争的过程。因此,改变拉伸条件可以得到具有各种不同取向和结晶的PET试样。

降低精密数控车床进给轴热误差对切削精度影响的方法

精密数控车床批量加工零件的精度稳定性是衡量机床性能的重要指标,其中加工过程中的进给轴受热伸长是影响加工精度的重要因素之一。对数控车床进给轴热变形方向及伸长量进行研究,对比丝杠预拉伸及数控系统热误差补偿功能,指出这两种降低进给轴热误差方法局限性,提出一种使用中空油冷循环系统降低进给轴热误差的方法。该中空油冷循环系统,一方面通过中空丝杠内循环的冷却油带走丝杠螺母的发热量,另一方面通过轴承室内循环冷却油带走轴承的发热量。进行了系统结构设计与实验验证,结果表明该系统可以使进给系统在加工时保持温度稳定,降低热误差,进而提升批量加工的精度稳定性。

合理解决金属切削刀具热伸长问题

通过合理解决金属切削刀具热伸长问题，以提高产品合格率。