PRS-XY型混联数控机床工作台误差补偿技术

为提高北京理工大学自行研制的PRS-XY型混联数控机床的运动精度,以球杆仪为工具,对工作台的运动性能进行了测试.在工作台工作空间有限的情况下,采用球杆斜置的测试方法,对工作台的圆周运动轨迹进行测量,确定了影响工作台运动精度的最主要因素为垂直度误差和比例不匹配误差,建立了相应的误差补偿模型.利用Turbo PMAC卡的新功能,实现了工作台误差补偿,将运动精度提高了一个数量级,改善了工作台的运动性能.     

周期性机械系统误差的内模控制研究

根据内模控制原理，针对以正弦规律变化的机械系统误差，设计了一种改进的内模控制器，并用于滚齿运动误差的计算机补偿控制中，以取代常规的比例积分微分调节器．在对滚齿运动误差来源进行分析的基础上，建立起滚齿工作台转角误差的数学模型，借助于Matlab软件平台，对模型准确和有误差的情况进行了仿真实验．仿真和实际应用结果表明，改进的内模控制器能使滚齿机工作台的转角输出准确地跟踪计算机补偿输入，因此有效地消除了滚齿运动误差，使系统对设计时的建模误差具有较强的鲁棒性．     

RV摆线轮专用镗床几何误差分析

针对普通摆线轮镗孔设备存在效率低、精度低等问题，提出了一种摆线轮坐标孔专用镗床，并确定了专用镗床的整体结构。为提高专用镗床的加工精度，需要明确各几何误差元素对专机加工精度的影响程度，并重点控制影响程度较大的几何误差元素。首先分析了专用镗床的几何误差元素，基于多体系统理论和齐次坐标变换建立了专用镗床的几何误差模型，对比分析了模型计算结果与三角关系法计算结果，验证了误差模型的正确性；利用灵敏度分析法建立了各个几何误差元素的灵敏度方程，通过归一化处理确定了各个几何误差元素的灵敏度系数，得到了对专机加工精度影响最大的几何误差元素，并基于灵敏度分析结果，对专机关键部件进行选型。     

亚微米微位移工作台升降模糊控制系统

对微位移工作台升降运动的精确控制是实现大规模集成电路中薄膜台阶高度测量自动化的关键。本文介绍了一种新型的微位移工作台升降模糊控制系统，它具有亚微米级的运动精度，保证了工作台升降快速、准确，运行平稳，对触针无冲击。在台阶高度测量中，应根据被测样品材料选择适当的测量力，该文测量力的设定是通过工作台上升或下降到相应位置来完成的。实验表明：工作台上升时间仅１０ｓ左右，测量力设定误差小于６μＮ。     

对机制工艺发展的一点看法

加工精度是机制工艺水平的一个标志。目前国外的高精度机床,如座标镗床、座标磨床、螺纹磨床、齿轮磨床、高精度滚齿机、高精度丝杠车床、高精度车床、高精度外圆磨床、高精度平面磨床、高精度刻线机等,型号繁多,精度高、水平高。但从动向来看,廿年间高精度机床的加工精度(尺寸精度,光洁度,几何形状精度)的提高并不显著。如七十年代电子式(电感应,感应同步器,激光等)座标镗床,比较五十年代光学式(目镜,光屏,光栅等)座标镗床的定位精度(0.003mm)没有提高;座标磨床目前产品大都系五十年代和六十年代初期的型号;高精度车床的精度始终稳定在一个水平上;高精度磨床的加工精度稍     

单级悬浮工作台平面运动测量系统对准误差分析

为了得到单级6自由度悬浮工作台的运动学模型,将非接触驱动和支承等效为由万向联轴器、伸缩杆和平面运动副组成的支链,在移动台转角很小的情况下,平面运动与离面运动相互独立,且不受伸缩杆与基座表面垂直度误差的影响.基于欧拉转动定理,通过计算工作台在2个不同位置时光轴与反射镜镜面交点之间的距离,建立了工作台平面运动测量系统三维对准误差模型.测量误差的分布及其对误差源的灵敏度表明,二维对准误差分析方法忽略的离面对准误差的灵敏度最大可达平面对准误差灵敏度的25%,L形反射镜绕z轴偏转造成的对准误差及镜面垂直度误差是影响测量误差的主要因素.     

利用弹性变形倒映线降低横梁变形对定位精度的影响

本课题的研究工作,是首先通过典型样机的刚性试验分析,找出了大型双柱座标镗床系统中的刚性薄弱环节和提高定位精度的主要途径。从中着重对横梁系统在 YZ 面内的弹性变形进行了分析研究。运用了倒映线的概念,在理论分析基础上,推导出横梁弹性变形倒映线,并证实了利用弹性变形倒映线作为横梁导轨的几何形状,是一项提高大型双柱座标镗床定位精度的有效措施。     

纳米测量机工作台导轨高精度误差分离原理

为了高精度分离与修正纳米测量机工作台直线度运动和角运动误差引起的阿贝误差,介绍了一种利用速度瞬时中心进行分离的方法,推导了工作台在任意时刻的速度瞬时中心坐标计算公式,根据该公式计算出由于直线度引起的工作台上任意测量点的坐标测量误差.从原理上设计了直线度误差分离与修正的实验方案,解决了传统阿贝误差分离与修正方法中以旋转中心为工作台中心点、阿贝臂长度计算不准确的问题.     

平面孔系坐标尺寸精度的计算

用座标镗床加工箱体类零件孔系时，需要根据平面尺寸链理论将孔系中心距尺寸公差换算为坐标尺寸公差，本文应用全微分和概率法进行这类尺寸公差计算，与常规计算方法相比，这种方法更为简明，合理，并给出了实际算例。     

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.     

超精密磨削辅助工作台及结构静动态特性研究

研制了一种基于高刚度PZT作动器的超精密定位工作台，其特点是采用弹性铰链预紧和提供工作台侧向刚度，结构简单，动态响应速度快，分辨率高，为防止PZT作动器受到过大弯力作用和动平台弯曲变形，在动平台与PZT作动器间加入弹性缓冲环节和辅助弹性隔离板，另外，对工作台输入同特性，静动态刚度和模态振型，以及受外力的作用时产生的静态位移误差进行了试验研究，试验数据表明，该工作台可作为精密磨床的辅助工作台，极大地提高机床的定位精度。     

T611型卧式镗床精化改造分析

国产60—70年代的T611型卧式镗床大多因原结构性能和多年使用的原因，有必要进行精化改造。本文分析了T611型卧式镗床存在的一些弊端，并从数显改造等方面有针对性的介绍了一些精化改造的措施和方法，同时分析了改造后所具有的性能特点。     

一种精密可调镗杆动态特性的实验研究

应用实验模态分析方法，对一种精密可调镗杆的动态特性进行分析；并运用Ｘ射线光谱分析、能谱分析、化学分析、金相分析、Ｘ射线衍射相分析等手段，分析镗杆的材料成分和组织。结果表明，采用具有优良阻尼性能的材料对于提高精密镗杆，特别是精密可调镗杆的切削稳定性，具有十分重要的作用。     

基于模糊聚类测点优化与向量机的坐标镗床热误差建模

为了研究电主轴系统热特性对机床精度的影响,建立了主轴轴向及径向热误差模型.以精密坐标镗床为对象,采用五点法对主轴热误差进行测量,并分析了转速对主轴热误差及温度场的影响规律.利用模糊聚类分析法对温度变量进行分组优化,选出对热误差敏感的温度变量,建立主轴轴向热伸长及径向热倾角的最小二乘支持向量机(LS-SVM)以及多元线性回归(MLRA)的综合热误差模型,并设定了预测优度评价标准.结果表明:模糊聚类分组法能有效降低温度变量间的多重共线性,并提高模型的稳定性;LS-SVM模型具备全局寻优的特点,可实现不同工况的高精度预测,预测精度可达90%,且比传统的MLRA模型有更好的通用性以及更强的泛化能力,可作为后期热误差的补偿模型.     

精密镗孔的形状误差分析

在具备精密镗削的工艺条件下，工件仍然出现尺寸精度和形状精度超差现象，本给出了这类问题的解决方法和实例。     

TK6410主轴箱几种关键零件造型设计方法

文章依据参数化特征建模技术论述了数控镗（铣）床ＴＫ６４１０ 主轴箱中几种关键零件三维实体的造型设计方法。对阵列、齿轮、零件族、零件族表等造型方式进行了较为深入的研究,此类方法正是产品建模系统强大的造型功能的具体体现。从而使系统具有方便快捷,自动化程度高、可扩充的功能。     

差动原理在长轴孔系的镗孔应用

本文叙述了差动原理在长轴孔镗孔中的应用，所设计的镗杆结构作为镗孔机中的进给部分，实现了镗杆体与进给丝杆同心配置，并应用在非标镗孔机上，成功地镗制出长距离同心孔．     

基于齐次坐标变换的陀螺框架加工误差分析

针对陀螺框架高精度垂直孔系加工精度影响因素多且无综合分析测评方法的工程实际,采用齐次坐标变换的分析方法,建立了坐标镗床上应用转台精镗陀螺框架孔的同轴度误差模型,设计实现了误差分析软件,对陀螺框架的同轴度误差进行了定量分析,实现了陀螺框架加工误差的快速预测．加工试验结果表明该模型分析结论与加工试验结果具有较好一致性,分析方法对系列新产品开发具有指导作用．     

基于PLC技术改造T68型卧式镗床控制系统

在分析研究T68型卧式镗床主要结构、加工方法、控制要求及继电器电气原理图的基础上,运用三菱FX2N系列PLC技术,取代T68型卧式镗床原继电器控制系统,对其传统设备进行技术改造。现场调试运行结果与实际生产要求一致,对于提高T68型卧式镗床工作效率,减少维修工作量,值得借鉴和推广。