主轴纯径向跳动误差对加工工件形成误差形状浅析

本文所述内容是从空间解析几何角度来分析主轴径向跳动误差对加工工件形成的误差形状。是对山东机械工业学校赵元吉教授主编的《机械制造工艺学》第 15 3页所述内容的探析 ,以便于人们从空间几何角度来理解这种误差的形状。

形状误差对组合辊承受扭矩影响的灵敏度分析

创建形状误差对高压辊磨机组合辊承受扭矩影响灵敏度的分析模型,进行组合辊配合面间的鼓形、圆度、锥度等形状误差参数对组合辊承受扭矩影响顺序分析。分析结果表明:当锥度误差自变量沿正向逐渐增大时,组合辊承受扭矩快速减小,当锥度误差自变量沿负向增大时,组合辊承受扭矩快速增大。鼓形误差逐渐增大时,组合辊承受扭矩呈逐渐增大波动;圆度误差逐渐增大时,组合辊承受扭矩呈缓慢减小波动。3个影响因素中,圆度误差对组合辊承受扭矩的影响最大,锥度误差影响最小,影响参数的灵敏度按从大到小的顺序依次为圆度误差、鼓形误差、锥度误差。

气浮垫的误差均化能力研究

为探究小孔节流气浮轴承的误差均化能力的主要影响因素,建立单个气浮垫的误差运动模型,并利用所定义的均化系数研究气浮垫误差运动、导轨条形状误差和气浮垫结构参数三者之间的定量关系。研究表明:对于长波长的导轨条形状误差(波数为0~1),当波数逐渐增加时,均化系数从1逐渐降低到接近0;对于短波长的导轨条形状误差(波数为1~10),当波数靠近或者等于正整数时,均化系数取接近于0的最小值;当波数靠近或者等于正整数加0.5时,均化系数取小于0.25的局部最大值;结构参数中,封气边宽度对误差均化能力有很大影响,气垫间隙和小孔节流器孔径对误差均化能力基本无影响;当移动速度小于10 000 mm/s时,移动速度对误差均化能力的影响微弱。

一种非球面超精密单点磨削与形状误差补偿技术

随着各种小型的非球面光学零部件的广泛应用,其成型模具的制造精度要求也日趋提高。针对目前我国尚未完全掌握非球面模具的超精密磨削技术的情况,对超精密单点磨削和形状误差补偿方法进行研究。利用在位接触式的测量系统的测量数据重构实际的磨削轮廓曲线。根据实际磨削轮廓与目标轮廓之间的法向距离,求解出法向残余误差,并提出基于超精密单点斜轴磨削的形状误差补偿方法。利用超精密磨床对口径为6 mm的超硬碳化钨的非球面光学模具进行超精密磨削、在位测量与误差补偿试验,经过两次循环,其形状精度(Peak to valley,PV)从449 nm改善至182 nm。

轴颈形状误差对液体静压主轴回转精度的影响

液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件,已在工程领域广泛应用,但轴颈形状误差作为静压主轴形成回转误差的主要因素,其对回转误差的定量影响规律并不明确。通过分析和简化主轴轴颈的形状误差特征,运用CFD动网格技术定量计算了形状误差作用下主轴在轴承油膜中的平衡位置,模拟了主轴旋转时轴颈形状误差凹、凸部位依次通过最小油膜厚度位置的轴心轨迹,发现了轴颈圆度误差使主轴形成回转误差,其大小与轴颈圆度频次和幅值有关,揭示出轴颈圆度误差对液体静压主轴回转精度的作用机制。通过对比理论计算和试验测试轴颈圆度误差作用下的回转精度,理论计算值约为试验测试值的75.2%。理论计算结果和所提出的研究方法具有重要的理论意义和工程参考价值。

船体外板曲面形状误差评定方法分析

钢板曲面成型检测是自动化水火弯板加工的闭环系统的关键技术之一.利用曲面的微分几何特性,基于禁忌搜索算法,提出一种新的船体外板曲面形状误差评定方法.该方法克服了传统模板定性检测法的不足,通过实船板算例分析表明,该方法可以对水火弯加工后曲面钢板的成型情况做出符合工程要求的判别.

基于特征模型的形状误差估计新方法

本文提出一种基于形状误差特征模型的新的形状误差估计理论和方法。该方法的基本思想是:首先建立待测轮廓的形状误差模型;然后通过对模型的合理性进行检验,来检验测量采样策略的合理性;最后依据所建立的模型进行形状误差估计以及不确定度定量分析。本文以圆度误差估计为例,通过蒙特卡罗仿真以及对实际工件的测量和数据处理详细论述了形状误差估计的数据处理过程。估计结果表明,本文提出的基于特征模型的形状误差估计方法在准确度和不确定度等指标上优于目前普遍采用的最小二乘估计方法。

三维几何形状判别及其误差评定研究

为了实现几何形状误差自动评定,研究了三维空间几何形状判别算法,提出了一种基于判别特征的形状误差评定方法。该方法不依赖被测对象的CAD模型和参数,能够根据测量点集的内在特征判别其形状类型,并以判别结果为基础建立误差评定数学模型,根据判别特征得到评定算法的初始值,进行符合最小区域准则的形状误差评定。以平面、球面、圆柱面为例研究了该方法的具体实现过程。数值仿真实例验证了判别算法准确可行,能正确判别出测量点集的几何形状及特征,可以为误差评定算法提供精确模型和初始参数。实际测量数据处理结果表明该方法通用性强且具有较高精度,是一种新的形状误差测量与评定模式。

坐标测量机形状误差测量中非线性问题研究

坐标测量机形状误差测量中非线性问题研究＊侯宇吕进李刚黄咏梅（中国计量学院杭州３１００３４）０引言根据ＩＳＯ—１１０１的定义测量评定形状误差和几何要素，本质是要解决非线性最优化问题。由于数学计算的困难，人们利用小偏差和小误差的假定，把问题线性化［１～４...

空间自由曲线形状误差计算的迭代逼近法

提出了一种新的空间自由曲线轮廓形状误差计算方法─—迭代逼近法，基本原理是：在小误差条件下，把空间理论曲线离散为一系列小直线段，用点到直线的距离，构造实测点到理论曲线距离的近似解析公式；经多次循环迭代，最终获得的形状误差是最小区域意义下的近似。实验表明本算法运行过程稳定，结果准确可靠；算法的平均相对误差在５％的范围内。

形状误差分离统一理论——解的确定性准则

形状误差分离的根本问题是误差分离方程的求解，其解是否存在，决定了形状误差能否分离．通过对现存的各种圆度、直线度、圆柱度及螺纹导程误差等形状误差分离技术的深入探讨，就形状误差分离技术的共同性质作了归纳，据此提出了在线误差测量和分离的一般方法，给出形式统一的矩阵方程．在此基础上，针对误差分离统一方程解的性质进行了详细讨论，应用矩阵理论给出了误差分离统一方程解的确定性准则．结合形状误差分离技术的具体实现，给出了多点法的测量传感器个数和多步法测量传感器移步步数的统一确定方法．

三坐标测量机上形状误差评定的理论与方法

本文用线性化方法建立三坐标测量机上形状误差最小条件评定的统一数学模型，把形状误差的评定归结为线性规划问题，并采用有效集法求解。文章研究了有效集法在形状误差评定中的理论和特点，证明了有效集法的最优解条件包含了形状误差评定的最小条件和代数判别准则；阐述了该方法在处理形状误差时显得非常自然方便，简单易行，计算速度快等特点，是比单纯形法更优越的方法。文末给出一个圆柱度误差评定的实例和结果。

传统展成式球面磨削中球面形状误差分析与补偿

为了提高传统展成式球面磨削球面形状精度,分析了磨削中的球面形状误差,针对大量出现的"谷形"球面形状,开发了新型球面磨削机床,并提出变进给磨削方法减小"谷形"球面形状误差.实验结果表明,采用变进给球面磨削方法后球度误差可减小到5μm,完全满足使用要求.

基于Matlab的复杂曲面形状误差评定

提出了一种满足最小区域法的曲面形状误差评定方法。利用NURBS曲面插值构造出理论轮廓曲面的数学模型,根据曲面形状误差的定义建立了误差评定的数学模型,采用分割逼近法快速求取测点到理论曲面的最小距离,阐述了曲面形状误差评定的步骤。以汽轮机叶片曲面形状误差评定为例,证实了该评定方法的优越性。

复杂曲面的形状误差评定方法研究

随着制造业技术和装备的不断进步,复杂曲面零件的加工精度要求愈来愈高,其形位误差的检测与评定是机械加工中十分重要的环节。为了实现复杂曲面的形状误差评定,介绍了形状误差的定义及评定步骤。以工程上常用的双三次B样条曲面描述复杂曲面模型,提出采用网格法求取点到曲面的最小距离。以优化理论为基础,介绍了网格法的计算原理。采用关节臂测量机对一个B样条曲面零件获取测量数据,以Visual C++6.0为开发工具,实现了该实例曲面的形状误差评定,验证了所采用误差评定方法的有效性。

精密加工中顶尖、中心孔形状误差对工件圆度的影响及其作用机理

对于轴类零件精密、超精密车削和磨削加工，顶尖夹持是最常见的夹持方式。本文分析了精密加工中顶尖夹持误差对工件圆度的影响，通过分析工件回转轴线的轨迹变化及夹持的径向接触刚度与顶尖、中心孔圆度误差的各阶谱成份之间的关系，论述了顶尖、中心孔形状误差对工件圆度的影响及其作用机理。探讨了顶尖夹持方式下提高工件圆度的有效途径。

基于遗传算法的复杂曲面形状误差计算

提出了归一化实数值编码的遗传算法 ,建立了复杂曲面形状误差的数学模型 ,并运用归一化实数值编码的遗传算法进行求解。仿真实验证明 ,其计算精确度高 ,可以达到任意给定的精度 ,非常适用于三坐标测量机。

用均方逼近法评定圆柱面的形状误差

本文利用均方逼近原理分别对圆度、素线直线度、圆柱度误差的评定进行了研究。推出了适用于单螺旋线测量法和双截面加单螺旋线测量法以及双螺旋线测量法确定理想轴线的参数公式,这些公式简单可靠、易于编制计算机程序、评定速度快,对于圆柱度仪配微型机或实现准在线测量圆柱面的形状误差具有较大的使用价值。

管材多点柔性拉弯成形制件形状误差研究

针对型材三维成形易出现的凹陷、凸起等截面变形问题,在自主研发的拉弯成形装置基础上,选取矩形管状铝合金型材进行了多点柔性成形制件的形状误差研究,分析了制件横截面高度、宽度方向的变形沿制件长度方向的变化.结果表明:成形过程中,矩形管材制件的上、下表面发生内凹变形,随着制件由对称中心点向两侧对称长度的增加,凹陷率和内凹变形均增大,且上表面的内凹值略大于下表面内凹值;成形过程中,制件的内、外垂直表面出现外凸变形,并且随着对称中心点向两侧对称长度的增加,凸胀率和外凸变形量更大.

形状误差对气体静压主轴回转精度的影响

为评价形状误差对气体静压主轴动态回转精度的影响,建立了考虑转子形状误差的小孔节流气体静压主轴模型并构建了实验平台。采用雷诺方程分析转子形状误差对主轴回转精度的影响过程,使用圆柱度仪测量转子的形状误差数据并进行分析处理,使用主轴误差分析仪检测气体静压主轴的动态回转精度,将两者的数据进行统计学分析。结果表明:利用转子圆柱度误差能较好地预测主轴回转精度,但采用转子半径波动标准差指标的效果更好。该研究对主轴在设计和加工时的误差控制有一定参考意义。