机床主轴回转误差运动对零件加工的影响

主轴回转误差运动是机床的重要技术指标之一,它直接影响零件的加工精度,故阐述了主轴回转误差运动对零件加工的影响.     

基于模糊神经网络的铣床热误差预测模型研究

当前,铣床主轴加工产品容易受到热误差的影响,造成产品精度下降。对此,采用模糊神经网络模型预测铣床主轴热误差,并对预测结果进行比较和分析。建立神经网络径向基函数的表达式,给出了模糊推理系统和控制规则,创建了模糊RBF神经网络预测模型,对铣床主轴进行热误差验证。结果显示:铣床主轴采用RBF神经网络模型预测误差较大,其Y轴和Z轴输出最大误差分别为5.9μm和7.1μm;铣床主轴采用模糊RBF神经网络模型预测误差较小,其Y轴和Z轴输出最大误差分别为3.5μm和2.9μm。同时,模糊RBF神经网络模型预测误差跳动幅度较小。采用模糊RBF神经网络预测模型,可以补偿铣床运行时产生的热误差,提高铣床主轴加工精度。     

主轴系统动态误差和热漂移误差的测试分析

主轴的动态误差和热漂移误差直接影响机床的定位精度和工件表面加工质量。运用API主轴动态误差及热变形分析仪和API主轴误差分析软件对加工中心的主轴进行动态误差和热漂移测试。通过测量系统采集到的机床主轴系统的温度变化及分布数据及主轴系统的热变形数据,可以了解及掌握机床在运转过程中主轴系统的实际工况,如热平衡时间、主轴系统不同时刻在各方向的变形量等信息,对以后主轴系统的优化设计和动态补偿提供了基础数据支撑。     

车削工件2-D表面形貌检测方法研究

主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型. MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值.     

主轴热误差的自组织补偿原理及其仿真

主轴热误差是工件加工误差的主要来源之一,针对传统补偿策略算法复杂、成本较高且通用性不强等问题,提出了一种基于自组织原理的主轴热误差补偿策略,它只需根据对主轴热倾斜状态的定性测量结果即可进行定量误差补偿,从而可以大大降低对误差测量精度的要求及测量成本,同时各补偿力间的协调关系根据自组织原则自动建立,简化了补偿算法。经过对某型加工中心主轴热误差进行的自组织仿真补偿,其主轴热倾斜误差减小了92%以上,热偏移误差减小了46%以上。     

非正交双回转摆臂机构的主轴轴心偏差的检测

非正交双回转摆臂机构回转范围广、灵活性强,能实现复杂曲面的加工.但该类型回转摆臂机构的主轴轴心偏差会直接影响被加工工件的面形精度.为了有效分析并测量出主轴轴心偏差进而改善机床精度,基于多体系统理论建立了非正交双回转摆臂机构的主轴轴心运动误差模型,此模型包含了回转轴A、B各6项静态结构误差;通过对此运动误差模型进行ANSYS静态仿真分析,获得了回转摆臂机构B在不同回转角度下主轴轴心的运动轨迹;基于Renishaw公司开发的QC10球杆仪测量原理设计了5种不同实验测量路径,验证了主轴轴心运动误差模型可用于非正交回转机构主轴轴心的误差辨识.     

数控机床动压主轴的热误差建模技术研究

为了降低加工过程的热误差,提高数控机床加工精度,基于时序相关分析理论与数值计算方法,建立了一种以温度场分布及加工参数为输入的新型机床主轴热误差建模方法.所建模型由热误差模型、主轴动压轴承热特性模型以及主轴热传递模型三部分组成.该方法首先根据时序相关理论建立热误差与温度测点之间的相关模型,再通过灰色相关理论完成关键温度测点位置与数量的优化,同时,基于数值计算与热传导理论,建立了动压主轴系统热特性模型.以一台大型龙门导轨磨床为实验对象,建立了磨床主轴箱热误差预测模型.实验结果表明,所建立的热误差模型具有良好的热误差辨识性能.     

评定主轴径向回转误差的最小区域环计算法

主轴径向回转误差是影响机床加工精度和圆度等仪器测量精度的重要因素。主轴径向回转误差的测量和评定,对于减少其误差,提高机床的加工精度和圆度等仪器的测量精度都具有积极作用。本文提出了一种评定主轴径向回转误差的最小区域环计算法,在计算中不需要试探,可以直接确定出最小区域环圆心移动的最佳方向和步长,较之以往的传统计算方法具有速算速度快和计算精确的特点。     

主轴倾斜式多轴切削加工误差分析

五坐标数控机床的曲面加工一直是加工中的难点,本文分析了双旋转主轴头机床误差产生的主要来源．我们依据三坐标切削加工所设定的步进长度,对于多轴路径加工的步进长度进行分析,在理论上推导出了最大容许误差,并给出相关误差的计算公式,为正确地预测加工误差提供了理论上的依据,本方法易于编程,计算结果准确。     

主轴定位锥孔精度与轴承选配的分析

为减小加工后不可避免存在的误差,提高机床主轴的回转精度,在装配时可利用轴承选配方法。一般资料介绍选配法只考虑利用各项误差矢量合成,使主轴端部某点的径跳为零,从而得出在同一根主轴上不同精度的后轴承都能使主轴前端某点得到一样的径跳结果。本文指出影响主轴前端定位锥孔径跳的原因,并据此分析轴承选配方法。以纠正并减小主轴定位锥孔中心线与主轴回转中心线的角度误差为出发点进行了理论上的分析,这对某些以锥孔定位安装刀具的主轴尤显重要。     

主轴的一种纯径向移动和车床单拔爪传动对加工精度的影响

本文就主轴纯径向移动的一种特例对加工精度的影响作了较详细的分析.并由此证明了车床单拨爪传动对工件的形状精度不产生影响的这一新结论.     

主轴回转误差的动态数据模型研究

从车床切削过程的动态模型出发，分析了用动态数据系统（ＤＤＳ）方法建立主轴回转误差模型的理论基础，直观，深入地展示了模型建立的条件和实质，进一步对实测的多组主轴回转误差信号，建立了ＡＲ模型。通过模型的预测误差研究，验证了模型和文中理论分析的正确性，本文结论可用于实时误差补偿系统中，为主轴回转误差的建模和预测方案设计提供依据。     

基于物理建模法的加工中心主轴热误差建模

针对主轴热误差对机床精度稳定性产生严重影响的问题,提出了一种基于传热理论及热变形机理的主轴热误差预测模型.首先,基于传热机理分析推导出主轴系统的实时温度场模型.然后,根据机床结构尺寸对主轴热变形进行机理分析,并利用物理建模法得到温度场与热误差的关系.最后,在两台同类型的立式加工中心上进行主轴热误差仿真和实验验证.结果表明:主轴热误差模型的平均预测精度达到了95.0%,这证明了该模型具有很高的精度和强鲁棒性.     

机床加工精度的时间序列预报控制

本文阐明了时间序列预报控制的特点和基本原理；提出了在实现误差自动补偿的闭环系统中对测得的时间序列进行修正的方法。在建立的时序数学模型中考虑了机床加工中的确定性误差和随机误差。数学模型中的参数是时变的，以使加工误差最小化。文中提出了对多轴自动机床加工精度实行预报控制的方法、分析了数学模型和预报公式，并对采用时序预报控制的明显效果作了对比说明。     

主轴回转精度的混合谱分析法

本文采用动态数据系统建模分析法与改进的周期图检验法相结合,对主轴回转精度进行混合谱分析。应用这种新方法对主轴径向晃动误差的动态检测数据进行处理,着重经统计检验来分清离散谱与连续谱,及分离出其中所含单周以内和双周以上的各种确定性谐波分量,以此作为其系统误差在测量或加工中予以修正。该方法兼顾了提高分辨力和精确度,便于实时修正误差。     

基于粒子群算法的数控机床切削力误差实时补偿

通过分析数控机床主轴传动系统,推导出主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系,运用BP神经网络理论和粒子群优化算法建立起切削力误差模型,研制出数控机床上的切削力误差实时补偿系统,并通过加工实例对补偿系统进行了验证.结果表明:所建的切削力误差模型具有鲁棒性强和精度高的特点;切削力误差实时补偿系统使用方便,应用性强.