静压导轨误差均化效应影响因素研究

针对一种实际的四油腔闭式静压导轨设计方案,将导轨轮廓误差分解成具有不同波长的轮廓误差分量,应用油膜厚度均化分析方法,计算了不同轮廓误差分量对应的运动误差及静态均化系数.分析表明,轮廓误差分量的波长、油垫长度及运动直线度评定长度对静压导轨静态均化效应具有显著影响.因此,在设计时应优化油垫长度与运动直线度评定长度的比值,使静压导轨均化效应对于较宽波长范围的轮廓误差分量得以增强,从而减小运动误差与轮廓误差的比值,在提高导轨运动精度的同时降低其加工难度.     

基于误差传递模型的精密装配几何误差灵敏度分析

文中针对确定各零部件几何误差对装配精度的影响以及瓶颈装配工序等重要问题,分析了两零件装配时由于配合面表面形貌所导致的几何误差造成的零件位姿变动,确定单工序的配合误差.以此为基础,基于多体系统理论建立多工序装配过程误差传递模型,用矩阵微分法建立了几何误差对装配精度的灵敏度分析模型.该模型可以识别出多工序装配过程中对装配精度有较大影响的主要零部件几何误差,从而为精密装配精度分析以及控制提供基础,并通过实例验证了模型及分析方法的有效性.      

考虑加工误差及柔性因素的RV减速器动态传动误差分析方法

针对摆线轮、针轮、曲柄轴等关键承载部件的装配误差、制造误差，以及各级齿轮接触弹性变形和支承弹性变形对RV减速器传动精度的影响，提出了基于Newmark-β法考虑加工和装配误差以及柔性因素的RV减速器动态传动误差分析方法。首先，对原始系统动力学模型的动态响应进行时频联合域分析，找出减速器各级振动信号成因，为后续引入装配及制造误差的横向分析提供基础；其次，结合光弹实验，采用有限差分法分析比较了减速器传动误差对各处装配及制造误差的影响灵敏度；然后，量化分析变载、变速和误差条件下各级传动接触及支承弹性变形对动态传动误差的贡献率；最后，结合灵敏度和误差贡献率进行横向比较，确定影响传动精度的主要因素。仿真结果表明：针齿半径误差对传动精度影响最大，其次是曲柄轴凸轮偏心误差，再次是摆线轮的曲柄轴孔偏心误差，最后是针齿壳中心圆半径误差；在变工况传动精度分析中，动态传动误差随负载的增加而增加，输出转速平稳性随负载和转速增加而降低；在柔性变形误差贡献率分析中，低速级齿轮的接触变形贡献率最大，为51%以上，支承变形贡献率次之，介于15%～30%之间。该研究结果可为RV减速器传动误差优化提供一定的参考。     

超精密气浮工件台误差建模

为了研究多种作用因素在高加速、大行程条件下对超精密微动台静态精度的影响,利用刚体运动学,通过综合工件台中的线性位置误差与角位置误差,建立了超精密气浮工件台的静态误差解析模型。利用该模型,结合有限元等方法定量分析了超精密气浮工件台中加速度、制造误差、结构柔性及气浮轴承刚度等普遍存在的误差因素同时作用时对系统最终精度的影响。通过分析,证明在高加速、大行程条件下,气浮轴承的角刚度不足是造成静态误差的主要因素。     

机床弹性移动副五维误差预测模型

通过建立机床弹性移动副五维误差预测模型,探索了移动副零部件特征状态与真实误差运动的映射关系.以双导轨四滑块线轨结构为对象,通过动结合面和零件结构的刚度等效,求解导轨和工作台对滑块空间位姿的约束刚度矩阵.进而综合考虑导轨几何误差、外载、动结合面和零部件弹性变形等影响因素的偶联关系,建立了移动副系统的物理与力平衡矢量方程,揭示了各零部件在弹性约束下的变形协调规律.最后开展了移动副装配误差测试试验,结果表明:各项理论与实际指标的误差均小于20%,验证了该误差预测模型的准确性与有效性.     

超精密大理石车床主轴回转精度动态测试的误差分析

分析了影响超精密大理石车床主轴回转精度测试结果的误差因素，提出了相应的抑制方法．实验结果表明误差抑制效果及测试精度良好．     

车床主轴与进给轴耦合热误差建模及补偿研究

针对车床实际加工中主轴与进给轴的热误差相互耦合共同影响工件精度的问题,建立了综合热误差模型并进行了有效补偿。以海德曼HTC500/500精密车床为研究对象,对车床主轴与进给轴热误差的耦合关系进行了解耦;利用模糊聚类理论实现了车床测温点的优化分组,建立了主轴与进给轴的耦合热误差多元线性回归模型,并在精密车床上得到实际应用。结果表明:车床耦合热误差模型符合实际工况,模糊聚类有效降低了温度变量之间的多重共线性,提高了模型的预测精度;主轴x/z方向的预测精度达88.4%、90.7%,进给轴x/z方向的预测精度达82.9%、71.3%;补偿后车床x/z方向精度分别提高了60.3%、56.6%,证明了耦合热误差模型的准确性。     

地脚螺栓蠕变松弛对大型数控机床几何精度衰退的影响

针对大型数控机床地脚螺栓蠕变松弛的问题,建立了分布式螺栓预紧力和蠕变力的计算模型及螺栓顺序预紧和室温蠕变的模拟模型。计算模型中考虑了螺栓常温蠕变特征和螺栓孔单元间的弹性交互作用,量化分析时利用了模拟模型,以揭示蠕变松弛对机床几何精度衰退的影响规律。结合20℃环境温度下拉拔实验获得了8.8级T型地脚螺栓的3个蠕变系数,再经9 000h蠕变模拟得到的地脚螺栓预紧力松弛比约为14.8%,床身导轨安装面直线度和平行度的相对衰退量分别为4.3μm和2.8μm。该结果表明,所建模型对大型数控机床基础件的螺栓预紧优化和几何精度保持能力的提升具有指导意义。     

重型立式车床工作台精度的调整方法

数控重型立式车床南于加工零件重量一般在100 t以上,其工作台一般采用静压导轨结构,为了保证重型立式车床工作台静压导轨的精度和汕膜刚度,要求工作台静压导轨汕膜间隙控制在0.03~0.04 mm以内,使工作台和工作台底座有良好的接触，才能保证工作台静压导轨的正常使用。工作台和工作台底座精度的调整方法对静压导轨的精度和汕膜间隙起着决定性的作用.由于工作台导轨为超大直径的环形结构,工作台导轨精度误差包括工作台导轨端面跳动误差和安装水平误差两部分.如果要将工作台导轨这两项误差的综合累积误差控制在0.03~0.04 mm以内,就必需采取科学、合理的精度调整方法.     

基于球杆仪的三轴数控机床热误差检测方法

热误差是影响机床加工精度的主要误差项．为了快速检测机床自身热误差，在研究机床综合误差和球杆仪检测原理的基础上，提出了一种快速有效的检测方法——球杆仪法．通过建立三轴数控机床的几何误差和热误差的综合误差模型，提出机床的几何误差和热误差的检测及分离方法，并对影响加工精度较大的主轴与Z导轨的平行度误差、标尺热变形导致的比例误差以及滚珠丝杠变形导致的周期性误差等主要热误差项进行了球杆仪圆轨迹测试法的模拟仿真，通过进行球杆仪检测实验，测得机床空载时的主轴端热漂移误差，得到其变化规律曲线．相对于传统热误差检测法，该方法简捷有效．     

面向结合面密封性能要求的装配连接工艺设计

为在产品设计阶段规划出满足密封性能要求的装配连接工艺,提出了一种面向结合面密封性能要求的装配连接工艺数字化设计方法.采用接触非线性有限元技术和弹性相互作用理论建立了螺栓组连接有限元模型,研究了螺栓预紧顺序、预紧力水平与结合面连接性能间的关系,构建了各螺栓预紧力大小与结合面压力间的关联模型,进而利用该关联模型,根据工况载荷下设备对密封性能的要求反求装配连接工艺.以发动机缸体缸盖装配连接为例,建立了发动机曲柄连杆机构动力学模型,分析了其工况载荷,并在缸体、缸盖和缸垫有限元模型的基础上,确定出工况载荷下发动机密封性能对结合面压力分布的要求,最后利用螺栓组连接与结合面压力间的关联模型反求出各螺栓预紧力的大小,通过与该型发动机已有装配连接工艺对比,验证了该设计方法的可行性.     

静压支承动静特性及运动误差研究进展

目前对静压支承动静态特性的研究依赖于所采用的节流器形式和结构形式,主要集中在静压轴承(径向轴承和推力轴承)的油腔形状、轴承结构、轴承表面粗糙度、润滑介质和轴承弹性变形的影响,对于静压支承热效应的影响及静压导轨动静特性的研究涉及较少。对静压支承运动误差的研究大都是从运动件静力平衡出发,未考虑运动速度和结构变形对运动误差的影响。最后,从静压支承的标准化、模块化和产业化研究,静压支承的热效应研究,静压导轨的动静特性研究以及服役态下静压支承运动误差研究等方面提出研究展望。     

静压导轨试验研究

由于液体静压导轨具有工作寿命长、摩擦系数低、速度变化和载荷变化对油膜刚度影响小、工作稳定等优点。被广泛应用于精密加工机床、雷达天线和数控机床等设备中。本文以CC61200的一段床身及大刀架（即溜板）为主体件,通过研究静压导轨在正常工作时所需达到的各项要求,及在不同载荷下的力学性能进行设计改造并试验。从试验结果来看,形成了油膜,在导轨面间形成纯液体摩擦,摩擦系数与油膜刚度均达到了设计要求。     

机床导轨误差对零件加工精度的影响

机床导轨是机床各主要部件相对位置和运动的基准,它的精度既影响溜板的运动精度又直接影响机床成形运动间的相互几何关系,因此也直接影响零件加工表面的形位精度。在机床精度标准中,溜板运动精度包括下列主要内容：1）溜板移动在垂直面内的直线度;2）溜板移动在水平面内的直线度;3）溜板移动对主轴轴线的平行度及垂直度。在一般的加工要求条件下,分析导轨误差对加工精度的影响时,主要应考虑导轨误差引起刀具与工件在误差敏感方向的相对位移。下面试以普通车床为例进行分析。由于导轨误差引起刀具与工件相对位移,可按下式计算：在水…     

新型变径毛细管节流器开式液青争压导轨静动态性能分析与试验研究

本文介绍一种新型变径定长毛细管节流器。它具有结构简单,装配容易,工作可靠和造价低廉的优点。这种节流器的节流直径能与油腔压力成比例的改变,因此,它可控制静压开式轨的油膜厚度近于不变。本文重点讨论了新型节流器的主要参数,静压导轨系统的静、动态特性,元件制造误差的影响及其补偿措施。并在专用试验台上对其静动态性能进行了试验。试验结果与理论分析相近。     

拼块式液体静压导轨设计与数值分析

出于加工精度和制造工艺的考虑,采用一种新式的拼块式液体静压导轨结构搭建了相应的实物平台.根据液体静压支撑原理,完成不等面积对置静压支撑导轨的关键参数计算.利用Matlab软件,分析了油腔尺寸、动力粘度和节流比等参数对导轨供油压力等指标的影响.结果表明,适当增加节流比β和小油腔尺寸b2,可以提高导轨供油压力.该研究可为液体静压导轨的工程设计与应用提供理论借鉴.     

考虑多公差耦合的几何要素误差建模及产品装配精度预测

为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法.该方法采用小位移旋量(SDT,small displacement torsor)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程的不合格率p,推导各个误差分量参数的实际的分布规律,建立几何要素误差模型.采用雅可比旋量模型将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了装配精度的预测.以顶尖尾座装配精度预测为例,验证了该方法的合理性及可行性.     

基于三坐标测量仪齿轮测量误差补偿的研究

通过对齿轮误差的测量，可预测轮齿螺旋线的变形规律，并为齿轮接触应力分析、齿轮传动质量及齿轮修形等领域的研究提供可靠的理论依据。与普通的数控机床相比，三坐标测量仪作为精密的检测仪，其运动精度更高，普通的运动误差模型难以适应三坐标测量仪几何误差精密补偿的需要。根据齿轮的结构特征、需测的参数、以及基于小角度误差假设的普通的几何误差变换矩阵存在的不足，对影响齿轮测量误差的主要运动轴的几何误差模型进行精算，从而推导出三坐标测量仪测量误差补偿所必需的精密几何误差模型。     

可重构混联机械手模块Tricept与TriVariant的误差建模与性能比较

对于少自由度并联构型装备，必须通过误差建模将影响末端可控和不可控误差的几何误差源进行分离，从而指导机构的精度设计和运动学标定。以5自由度混联机械手模块Tficept和TriVariant为对象，研究了一种少自由度并联构型装备的误差建模方法。该方法可有效分离出影响末端不可控误差的几何误差源，从而得到仅需控制恰约束支链的制造和装配误差，有效抑制末端的不可控姿态误差。研究结果表明，对于等同的任务空间和相同的尺度参数，两机械手具有相近的精度性能。     

开式液体静压导轨静态性能与最佳参数

开式液体静压导轨具有运动精度高,摩擦功耗小与导面寿命长的特点.但由于传统节流器性能差,节流参数选择不当,再加上导轨工作面制造精度不高故这种导轨在实际应用中效果不佳.开式液体静压导轨具有两大特征,即:导轨间隙上浮不受限制与每个油囊承受的载荷范围很大,但这两个特征过去常被忽视导致应用效果不够理想,本文介绍这种导轨在采用新型可变节流器与选择最佳节流比或最佳供油压力就能保证在大载荷范围内导轨间隙近于不变,很有实用价值.应用平-圆组合导轨可提高工作面制造精度有助于实现导轨间隙近于不变,故可大大提高运动精度.