基于改进分段三次Hermite插值的机床复合误差建模与补偿

为降低精密卧式加工中心几何误差与热误差而产生的复合误差,文中提出一种基于改进分段三次Hermite插值(improved piecewise cubic Hermite interpolation, IPCHI)算法的复合误差建模方法。为建立复合误差模型,在JIG630精密卧式加工中心上开展试验,采用温度传感器和激光干涉仪分别获取机床温度值和定位误差分析整个温升过程中的误差数据,总结误差分布规律,运用IPCHI算法识别并建立几何误差和热误差的数学模型。运用复合误差模型进行补偿实验,精密卧式加工中心常温下的最大定位误差从-10.1μm降至2.3μm,补偿77%;温升之后定位误差从-19.8μm降至2.6μm,补偿87%,验证了IPCHI模型在实际误差补偿中具有明显的补偿效果。

立式加工中心电主轴轴芯磨削工艺研究

针对立式加工中心电主轴的精加工提出切实可行的加工工艺方案,并对该工艺方案中刀柄夹持位锥孔的锥度控制、刀柄夹持位锥孔的圆度控制及拉爪接触锥面的轴向尺寸控制进行分析、说明,并提出相应切实可行的解决方案。

高速精密加工中心立柱轻量化设计

以某高速精密加工中心立柱为研究对象,在对其进行静、动态性能分析的基础上,以立柱外壁板和内筋板厚度为参数对机床立柱进行结构灵敏度分析,并以分析结果为依据进行立柱结构优化设计,得到立柱的轻量化设计模型。对立柱轻量化模型进行分析,结果表明,在立柱静、动态性能基本不变的情况下,立柱的重量减少了8.7%。

基于球杆仪的VMCL600型立式加工中心精度检测与分析

基于球杆仪的误差检测原理,通过球杆仪检测VMCL600型三轴立式机床5个不同位置的误差,找出影响该型号加工中心几何精度的主要因素是垂直度误差、y轴和x轴的反向间隙、比例不匹配误差等。分析了这些误差产生的原因、对加工精度的影响并提出相应的解决措施。

精密车床主轴动态特性对系统稳定性的影响

根据精密车削中心切削细长零件的特点,利用系统动力学和线性稳定性理论,建立切削系统稳定性数学分析模型,明确了稳态切削区域与主轴转速和切削深度等切削参数的关系;根据这一数学模型,借助于稳定性耳图,进一步应用试验方法研究了精密车削中心主轴部件的动态特性对系统稳定性的影响.研究表明,随着工件悬臂长度增加,切削系统的稳态临界切深呈现下降的趋势,但并不是线性关系,在局部会出现稳态临界切深增加的情况.主轴夹紧力对系统稳定性的影响取决于系统刚度和阻尼的耦合变化,总的趋势是系统的刚度随着夹紧力增大而增加,但夹紧力增加会降低系统的阻尼,当阻尼的减少超过刚度的增加时,夹紧力增加将会降低系统的稳态切削深度.

精密卧式加工中心主轴轴向热误差补偿方法

热误差是精密机床最主要的误差源之一。主轴是机床的关键部件,其热误差直接影响机床的加工精度。文章以某型号精密卧式加工中心主轴为对象,对其温度场和热变形进行了仿真分析。根据仿真结果发现主轴轴向热变形更严重,并结合机床结构确定温度传感器布置位置。在此基础上,对不同转速下主轴部分位置温度和轴向热误差进行现场测试。运用最小二乘法建立热误差补偿模型,直接结合机床FANUC数控系统实施主轴轴向热误差补偿。经实验验证,补偿后主轴轴向热误差减小了85%以上。

陶瓷滚动轴承及其应用

介绍了陶瓷滚动轴承的材料特性、毛坯制备、陶瓷球和陶瓷套的加工工艺,分析了陶瓷滚动轴承的使用性能和应用前景。

MAR-500H加工中心精度的检测和补偿

采用激光干涉仪检测技术,应用激光干涉仪对MAR-500H卧式加工中心进行定位精度和重复定位精度检测,并通过相应的系统参数修改对机床进行补偿,从而提高机床的定位精度和重复定位精度,满足机床的实际加工精度要求。

高加速度数控机床关键技术问题研究

本文以沈阳第一机床厂研制开发的CHH6 12 5卧式车削中心为研究对象 ,对其部分关键技术问题进行研究 ;主要论述了影响机床加、减速度的主要因素 ,以及如何更好地提高机床进给加速度 ;并建立了机床系统的多刚体动力学模型并进行数字模拟仿真和实验验证。针对高速、高精度机床提出了提高机床进给加速度的一些措施 。

静压主轴轴心轨迹的主动控制

为实现活塞椭圆销孔加工的新方法,需要主轴轴心沿着期望的小椭圆轨迹运动。对一种液压伺服回路系统进行深入研究,利用回路中的电液伺服阀来主动控制轴心的运动轨迹。首先建立主轴的动力学方程,并联立雷诺方程、流量连续性方程及承载力公式,获得了轴心运动坐标与电液伺服阀控制参数的定量关系。最后利用MATLAB软件得到轴心运动轨迹为椭圆时,伺服阀的控制参数及静压油腔的压力参数,这为活塞椭圆销孔精密加工新方法的后续实现奠定了理论基础。

高速精密加工中心整机动态性能分析

针对滚动导轨结合面特性参数难以确定的问题,提出滚动导轨结合面弹簧-阻尼等效模型及试验模态测试方法,获得导轨结合面的特性参数并将其应用到整机有限元模型中,进行整机有限元模态分析.对加工中心进行整机模态试验分析,将获得的分析结果与有限元分析结果进行比较.结果表明,有限元分析结果和试验分析结果吻合较好;同时识别出机床的薄弱环节,为整机结构优化设计打下基础.

基于加工中心对精锻螺旋锥齿轮的模具进行加工

基于螺旋锥齿轮铣齿加工展成原理,建立了齿面方程,将齿面划分为5行×9列网格,通过对网格点的计算和拟合,根据齿根过渡圆弧不干涉原则进行了螺旋锥齿轮副的三维实体造型。根据螺旋锥齿轮副的节锥角确定了齿模的加工方法,节锥角大于70°从动轮直接在加工中心上铣出齿模,节锥角小于70°从动轮以及主动轮齿模的加工先在加工中心上铣出电极,再利用电极在电火花机床上加工出齿模。

VMCL600型立式加工中心精度检测与误差辨识

通过对VMCL600型立式加工中心三轴误差元素的误差分析,建立其几何误差的数学模型,并在建模过程中消除了不确定的假设条件,使其求解简便、通用性好。同时,利用激光干涉仪对VMCL600型立式加工中心沿三个坐标方向测量9个运动方向的精度误差值和相应9项直线度误差值,并保证直线度误差测量与位移误差测量在同一直线上进行,提高了数控机床误差的辨识精度和测量效率。

弧齿锥齿轮柔性加工的研究

突破传统齿轮加工方法,采用通用加工设备——五轴加工中心来完成弧齿锥齿轮的齿面加工,解决了专用设备加工精度不高、周期长等问题,实现了异形齿轮的柔性加工。从加工工艺流程安排、齿轮三维模型的建立、多轴加工刀路的编制及后处理的定制和模拟仿真几个方面,对齿轮的柔性加工进行全面的论述。该方法提高了异形齿轮的加工精度,缩短了齿轮的加工周期,一定程度上提高了数控设备的利用率。

基于装配的卧式加工中心精度建模与分析

以多体系统理论为核心,运用齐次坐标变换对卧式加工中心的精度问题进行了系统、全面的分析,重点立足于装配中的精度建模和误差分析。通过对加工中心精度建模的研究,揭示了利用齐次矩阵变换将误差从机床部件传递到被加工零件的建模方法,并对这一方法进行总结,使其具有通用性和方便性。最后通过对某加工中心进行实例分析,验证了方法的可行性。

840Dsl系统在精密卧式加工中心上的应用

介绍了西门子840D sl数控系统的特点与新功能,并说明了840D sl系统在精密卧式加工中心上应用的设计方法。

基于机器视觉的风力灭火机性能检测系统

在风力灭火机性能测试中,风速检测仪的毕托管探头中心与风口中心延长线精确重合,是保证风力灭火机性能精确检测的关键因素。而传统的检测方法需手动寻找风口中心,偏差较大,严重影响风力灭火机风速的测试性能。因此,提出了一种基于机器视觉的风力灭火机性能的检测方法。通过摄像头实时检测风力灭火机风口中心,利用霍夫圆检测算法结合最小二乘圆拟合进行风口识别与圆心定位,通过三轴运动控制平台实时调控实现毕托管探头与风口中心的精确重合。实验结果表明,在0.3~1.5m的运动测试过程中毕托管探头的运动轨迹与风口中心的重合误差为±1mm,提高了风力灭火机性能检测的准确性,为风力灭火机的性能检测提供了新方法。

一种精密卧式加工中心振动性能实验分析

机床的振动特性是影响整机精度的重要因素,并最终决定机床的加工性能和零件的加工质量,同时也是衡量机床品质的一个重要指标。基于这一重要性,针对某精密卧式加工中心样机采用先进的仪器设备和实验手段进行了模态试验,测得各阶固有频率、阻尼比和振形等模态参数,通过各阶振形的动画显示使设计人员对机床振动时各部件的振动情况有直观的了解,便于找出其中的薄弱环节,对机床主要部件的动态特性有更全面的掌握。该机床整体结构和重大专项精密卧式加工中心结构类似,所以该试验结果对后续的重大专项机床设计具有重要指导意义。

基于五轴加工中心高精度箱体相交孔系位置度在线自动检测系统的研究与开发

大型、高精度箱体类零件加工中,孔系的形位公差测量是一个关键环节和难点问题。通过对高精度箱体上相交斜孔位置度在线自动检测系统的研究与开发,介绍了在线自动检测系统的组成、工作原理及检测数据的结果处理,并通过实例重点论述了系统设计中的重点工作即测量宏程序的编制原则和方法、工艺方案、参数选择等问题,从实现和功能的角度表述了测量系统快速性、精确性和安全性的具体措施。

S形试件切削过程动态检测及其关键技术

系统分析了国内外现行的五坐标数控机床检测试件的优缺点。结合3D建模、理论计算、有限元分析和切削试验分别对S形试件的结构特点、型面分布、结构刚度和受力变形等关键技术难题进行了分析。研究发现,S形试件的表面曲率在型面的不同位置有明显差异,零件型面存在换向和交替穿越机床坐标象限的现象,并且零件的结构刚度在单侧加工时主要有4个突越区域,直接导致切削时的变形、振动和精度丧失。最后,对零件的粗加工、精加工两个加工阶段进行了切削过程分析。