带温度补偿的大型机架形状测量和变形预测

建立了大型机架温度场的模型。对缩小床身结构用差分法求出温度分布与试验测定值比较，得到比较一致的结果。在结构温度分布数值基础上用ＳＡＰ－５软件计算出热变形量，从而初步获得一种补偿测量和形变预测的方法。

机床热变形的主动补偿

研究加工中心热变形的主动补偿， 讨论补偿系统的设计和运行原理。通过监测机床温度分布， 采用附加人工热源按规则进行补偿或平衡机床本机热源所引起的温度变化。实验证明， 这种主动补偿方法可消除机床的大部分热变形和加工误差。

细长轴加工误差补偿原理

通过对细长轴在切削加工过程中受力和受热变形简化模型的分析,运用弹性力学和传热学理论,建立由切削力、工件自重和切削热引起的轴加工误差数学模型,并运用误差补偿技术适时修正加工误差,有效地提高细长轴的加工精度。

基于热变形反馈信息的三坐标测量机误差建模与补偿

研究以三坐标测量机的温度场和热变形反馈信息作为控制变量，用自适应共振网络ＡＲＴ２模型 识别热变形特征点，建立测量空间内综合热变形效应的坐标测量误差补偿神经网络模型，以 ＶＩＶＡ８６０型三坐标测量机为例，对环境温度１５～２５ ℃范围内综合热效应坐标测量误差建模补 偿进行一系列试验研究。研究结果表明：综合利用热变形特征信息和温度场特征信息进行综 合热效应坐标测量误差建模补偿，可使三坐标测量机的热态精度提高４倍以上。这些研究， 开辟了三坐标测量机综合热效应坐标测量误差补偿技术工程应用的新途径。

基于灰色模糊聚类和LS-SVM加工中心的热误差补偿模型

为实现数控机床热误差的补偿,提出了基于灰色综合关联度的灰色-模糊聚类算法和最小二乘支持向量机(LS-SVM)对数控机床热误差元素进行优化建模的方法.该方法通过计算各温度测点和热误差数据间的灰色综合关联度,确定灰色相似矩阵,并利用最大树法,得到基于不同水平的聚类结果形成的谱系图,从而确定关键测温点,再利用最小二乘支持向量机方法构建数控机床热误差补偿模型.以MDV-55立式精密加工中心为实验对象进行建模补偿,结果表明,该方法不仅减少了温度传感器的数量,而且机床的加工精度也得到了显著改善.

整机热变形中测温点优化选择方法的研究

在高速高精度机床的加工过程中,由于各种热源的作用会导致机床产生热变形,从而影响其加工精度。针对整机热变形误差是影响机床加工精度的最大误差源,提出采用模糊聚类分析法对测温点进行优化选择,并利用多元线性回归方法建立整机热变形与温度之间的数学模型。结果表明,经优化后的温度变量应用到热误差模型中能够有效的预测整机的热变形,并且补偿效果很好。

数控机床热变形模型中测温点的优化选择研究

在数控机床热误差控制补偿技术中,合理选择温度变量,是建立补偿模型的关键所在。先采用模糊聚类对温度变量进行分组,然后根据温度变量与热变形的相关性在每组中选择典型的温度变量,最后根据回归分析中经过修正的相关系数选择测温点。以XH718数控机床为实验对象,结果表明,此方法既能减少测温点,又能保证模型精度。

数控机床误差补偿控制技术研究

主要讨论了大型数控龙门铣床五轴联动加工过程中出现不回零问题,针对这一问题进行研究,分析数控机床数控加工过程的热变形误差,多轴联动数控机床的热误差机理;热误差测量方案;热误差的建模研究;热误差的补偿方法等,提出了切实可行的方法。

基于HEIDENHAIN数控系统主轴轴向热变形补偿技术

分析HEIDENHAIN数控系统实现机床热变形误差补偿的原理,介绍将其应用于数控机床主轴轴向热变形误差补偿的方法和步骤,以及一种自行设计PLC控制程序,识别温度变化过程,自动计算补偿值的原理和方法。经过在某大型加工中心上应用验证,证实基于数控系统的主轴轴向热变形补偿具有显著效果,并且通过识别温度变化过程控制补偿值计算方法具有更加稳定的效果。

机床主轴温升性能验证与改善

机床主轴系统的热特性是影响其加工精度的主要因素之一,对主轴系统进行热特性相关分析尤为重要。以TPX6111E/3数控镗床为研究对象,利用FLIR热成像仪和米铱激光三角测量系统,分析不同季节条件下,相同转速数控镗床在温升时两次所产生的热变形对比情况。实验得出结论:因季节(即时间)不同,环境温度相差很大,同一数控镗床相同转速条件下,主轴各对应点的温度值相差很大;主轴分别在X、Y方向上的热变形也不相同,进而在加工过程中对主轴的工况条件提出了更高的要求。

齿轮测量机热变形的控制方法

目前,齿轮测量机主要应用在恒温室内,随着科学技术的进步和测量需求的不断提高,将齿轮测量机应用到普通生产车间内将会成为现代机床发展的方向。当齿轮测量机应用到生产车间内时,在众多影响因素中,环境温度变化因素是影响最大的,会对其精度造成不可忽视的影响。本文通过对齿轮测量机机械部件热变形分析,得出了产生热变形的主要表现形式,同时结合现有关于减少机械机床热变形的方法和措施,提出了为防止齿轮测量机产生热变形而采取的有效控制方法。

雕铣机运动部件温度动态检测及误差补偿系统

热变形是影响机床精度的主要因素之一。本文采用了将高速雕铣机丝杠的热变形误差值加入到执行数据中,通过修改G代码而实现热变形误差的补偿。经实际生产应用表明:该方法既不影响机床的高速性能,又能使机床的精度得到较大幅度的提高。

钢架形变测量系统中温度误差估计方法

钢架形变监测系统测量性能优劣是钢架结构安全状态评估的关键,而形变的测量精度容易受到环境的影响,尤其是温度的变化对激光测量造成非常大的影响。因此温度估计在动态测量场景中有重要应用。为提高激光测量钢架形变的精度,通过分析温度变化后激光位移量的区间分布,提出基于形变均值拟合的钢架形变测量温度估计模型。实验结果表明,对照线性回归和非线性回归两种方式,对于湿度和光照强度变化较大的条件下,偏差不超过±75μm,且幂函数拟合的温度估计模型的均方根差较线性拟合的小。使用幂函数进行均值拟合的温度估计模型,适用于以温度为主要变化因素的钢架形变测量系统,温度估计模型为进一步提高形变监测精度提供了有效手段。

关节臂式坐标测量机热误差仿真建模及补偿

关节臂式坐标测量机受工业现场环境温度的影响较大,对其进行热误差建模及补偿是提高测量精度和稳定性的重要方法。为探明关节臂式坐标测量机热变形规律及其对运动学参数的影响,建立了关节臂式坐标测量机的三维模型进行有限元分析,得到了热变形分布图。提出一种虚拟坐标测量方法。通过分析发现了温度变化对关节臂式坐标测量机的单点重复精度影响很小,但对空间距离测量精度影响非常显著。在有限元分析基础上,得到关节臂式坐标测量机各运动学参数的热变形规律,并建立了热误差补偿模型。通过对热误差模型进行仿真验证,距离误差从0.035 mm提高到了0.014 mm,极大提高了关节臂式坐标测量机的空间距离精度及稳定性。

变曲率构件转站测量热变形误差的补偿方法

温度变化引起的测量误差会严重影响飞行器、船舶等大型先进装备的尺寸,为了保证大型变曲率构件的制造装配精度,缩短大尺寸装备的测量周期,提出了一种新的大尺寸转站测量热变形误差补偿方法。首先,通过光纤布拉格光栅及激光跟踪仪获得温度和基准点的三维位置信息,并建立了对应的数学模型,以解算全局坐标系下的热变形系数矩阵。然后,用ANSYS软件在相同温度载荷下对实验构件的物理模型进行热变形仿真,并对比分析了基准点偏移量的实测数据与仿真数据。最后,用本方法对大型变曲率构件转站测量过程中热变形引起的转站误差进行补偿。实验结果表明,在均匀温度场和非均匀温度场环境下,用本方法补偿后的大型变曲率构件转站测量精度比未补偿时分别提高了81.28%和76.26%。