浅析微细电火花加工机床加工误差及提高精度的措施

徽细加工技术在现代制造技术中占有极其重要的地位,而微细电火花加工技术是实现微细加工的最有利手段之一.由于工具电极与工件电极之间的宏观作用力微小,因此非常适合微小零部件的加工.机床在加工过程中其工艺系统会产生各种误差,从而影响零件的加工精度.研究机床加工过程误差的产生及防止对提高机床加工精度有着重要的意义.     

论机床加工中的精度补偿技术

在机床对零件进行加工的过程中,主轴回转误差、导轨误差、机床和部件刚度、切削刀具的磨损以及热变形等,这些因素都会影响机床的加工精度,从而产生加工件有尺寸误差的现象,所以对机床加工过程进行精度补偿这是十分必要的。该文将以数控机床为例,从误差防止和误差补偿两方面入手,对机床加工过程中的精度补偿技术进行阐述,分析目前提高数控机床精度补偿技术存在的问题。     

数控强力刮齿加工误差分析及补偿

在数控强力刮齿加工过程中,针对因刮齿机床各项误差耦合造成的加工精度不高的问题,基于空间交错轴斜齿轮啮合原理,建立内齿圆柱齿轮强力刮齿加工的数学模型。由包含误差的齿面方程与理论齿面方程对比,得到机床各调整参数误差与全齿形法向偏差的变化规律,通过建立机床各调整参数误差与齿形偏差关联函数,提出一种基于建立齿形误差敏感系数矩阵的误差补偿方法。以一个内齿圆柱齿轮的刮齿加工计算实例验证本文所提方法的可行性。研究结果表明:因机床调整参数误差造成的齿形偏差得到了高精度补偿和修正,有效提高了强力刮齿的加工精度。     

蜗杆磨削加工中的齿距误差分析

蜗杆蜗轮机构作为传动元件,广泛应用在各类机床中。近年来随着精密机床的需求不断增多,给蜗杆的制造精度带来了更高要求。蜗杆的齿距精度直接影响着蜗杆的传动精度,是蜗杆加工过程中,重要精度控制项。通过对蜗杆磨削加工中的齿距误差分析,找出影响蜗杆齿距精度的误差因素,采取相应措施,消除误差因素,提高蜗杆的磨削精度。     

机床热误差建模技术研究进展

切削加工过程中,机床会由于受不同热源影响而发生热变形,产生机床误差即热误差。在各种类型的机床误差中,热误差可占机床总误差的40%~70%,是影响机床加工精度的主要因素。为减小不同热源对机床热误差的影响,提高机床加工精度,目前主要有3种方法:1)通过对机床零部件进行优化设计,提高机床热刚度;2)应用更为有效的隔离措施,尽量减小或隔离热源影响;3)热误差补偿,通过对热误差进行在线预测及实时补偿,减小机床热变形。热误差建模是实时补偿热误差的前提和基础。首先对机床热误差建模技术进行了介绍,并对热误差建模技术领域的国内外研究现状进行分析,总结了目前热误差建模领域存在的主要问题,进而对热误差建模技术的未来发展方向进行了展望。     

轨迹误差建模的多轴联动机床轮廓误差补偿技术

为了提高数控机床多轴联动加工精度,减小由传动机构和运动部件质量、刚度、阻尼及摩擦等因素造成的轮廓误差,针对交叉耦合控制参数难以选择及容易使系统不稳定的问题,提出了一种针对多轴联动机床进行运动轨迹误差建模和补偿的方法.该方法通过测量机床的典型实际联动轨迹,来建立轮廓误差模型,实现了加工过程轮廓误差的实时估算和补偿.通过对x、y轴工作台的联动轮廓误差建模和补偿实验,证明此方法可以显著减小圆弧及曲率连续变化曲线轨迹的加工误差,从而提高了在高速条件下的数控机床多轴联动的加工精度.     

机床加工精度的自动控制系统研究

为了提高机床加工效率和加工精度,国内外广泛开展了切削过程自动控制系统的研究。该文通过几类典型的加工过程控制系统的分析,指出了其中存在的问题以及难以实用的原因。针对我国国情,提出切削控制系统的研究应注重普通机床的改善,并详细介绍了正在研制的机床加工误差补偿系统的原理和重要部分的设计。     

机械加工工艺技术误差及改进分析

为了有效改进机械加工过程中存在的误差问题,研究以某个零件加工案例为对象,对机械加工技术加工过程中存在的问题展开研究分析,深入探讨了机械加工技术的误差以及改进方法。先对零件加工过程中存在的变形问题、残余盈利以及磨削刚性误差以及装夹不合理等问题展开研究,从机械加工机床精度、刀具刃口以及工件装夹方法等方面为切入点,详细对机械加工工艺技术的误差展开探究,并提出了相应的改进方法。最后,经验证结果证明,改进后的机械加工工艺具有良好的效果,不仅能够有效提高加工的精度和效率,还能够为相关工作提供参考。     

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。     

整体叶盘电解扫掠成形精度分析及误差补偿

为了提高叶片电解加工精度,分析了过去电解加工叶片加工误差产生的原因,由此推导出机床运动、加工编程、对刀间隙产生的叶片加工误差的计算公式;利用计算机模拟技术对整体叶盘的加工过程进行数值模拟,获取叶片因电解加工过切产生的加工误差分布,其误差随着叶片的扭转角度增加而增大;在此基础上对叶片的加工工艺进行改进,提出了分步法叶片电解加工工艺,在加工中针对叶背加工误差来源采取了不同的补偿措施.试验结果表明,采用分步法加工及补偿措施对叶背加工精度进行补偿,叶背加工误差被控制在0.1mm内,叶根采取单独加工,消除了叶根过切.分步法加工工艺与误差补偿措施的运用可显著提高叶片的加工精度,满足叶片电解加工工序的精度要求.     

提高自由曲面数控加工精度的技术研究

论述了制造业中自由曲面的数控加工精度提高技术。分析了影响自由曲面精度加工精度的多种因素，研究并提出了从工艺系统、控制系统和数控程序设计等方面提高曲面加工精度的技术和所采取的方法。     

低频振动钻削钛合金深小孔的试验研究

利用自行设计制造的激振装置和小直径内排屑深孔钻 ,成功地实现了对钛合金的轴向振动钻削加工 ,得到良好的加工效果 .在对振动钻削和普通钻削的加工过程和试验结果进行对比分析的基础上 ,得出结论 :振动钻削改变了钻削机理 ,改善了钻削条件 ,从而可明显地提高入钻定位精度 ,控制断屑过程 ,改善孔壁粗糙度和圆度 ,提高孔径尺寸精度 .振动钻削非常适宜于加工小直径深孔 .     

基于功能块的计算机辅助工艺规划方法

为了使工艺规划柔性地适应制造资源的变化,将IEC61499标准定义的功能块(functionblock)应用到计算机辅助工艺规划方法中.把制造特征的制造信息、加工方法和控制信息封装在功能块中.建立了基于功能块的计算机辅助工艺的体系结构,给出了制造特征的形状、精度、材料等信息与基本功能块输入变量的映射方法,以及制造特征粗、精加工、监控过程与功能块方法的映射过程,详细阐述了执行控制图的执行过程.定义了制造功能组和组件功能块的概念,提出了制造特征分组的3个原则,介绍了复合功能块的生成步骤和执行过程.最后,以零件实例验证,零件中提取出14个制造特征,划分为4个特征制造组并映射为4个复合功能块,工艺规划结果以与/或图的形式给出.     

一个面向数控加工的曲面数字化模型

提出了新的曲面数字化模型，该模型的精度控制准则消除了现有刀位点计算误差分析中的不可靠因素．基于该模型，提出了一个新的参数曲面数控加工刀位点生成方法，有效地提高了刀位点生成速度     

一种基于NURBS插补器的高精度交叉耦合控制方法

数控机床各联动轴动态性能不一致会给零件加工带来较大的轮廓误差.在分析传统机床轮廓控制方案不足的基础上,针对高精度数控加工需要,提出了一种基于NURBS插补器的简单实用的高精度交叉耦合控制方法,克服了传统交叉耦合控制方法轮廓误差模型计算的非线性、时变性、不精确性.在建立的基于DSP的数控实验台上验证了该方法的有效性.该方法对于零件的高精度数控加工具有重要意义.     

整体叶轮分步法数控电解加工工艺与路径规划

针对航空发动机大直径整体叶轮加工难题,在单步加工法工艺基础上对叶片电解加工工艺进行了改进,提出了分步法叶片电解加工工艺方法。制定了叶片的分步电解加工方案,开发了整体叶轮叶片电解加工的专用软件,利用该软件对叶片电解加工工序的加工区域进行了合理划分并对加工路径进行了规划;采用切片法提取了叶片加工的工艺数据,据此计算出阴极运动的控制轨迹与各坐标轴运动分量,实现了叶片数控加工编程;最后通过加工试验验证了该工艺方法的可行性。实验证明,该工艺方法从加工原理上和技术手段上解决了大直径整体叶轮叶片加工问题,提高了叶片加工质量与加工精度。     

基于ISM与FMECA的加工中心故障分析

故障分析是实现加工中心可靠性水平增长的重要环节,因此提高故障分析的准确性至关重要.鉴于此,本文首先充分考虑加工中心故障子系统间影响关系,基于ISM法构建递阶结构模型,使得关联故障子系统间复杂影响关系层次化,以求得深层故障子系统,确定可靠性改进薄弱环节.其次对所得薄弱环节进行FMECA分析,进而确定关键故障模式,为提高加工中心可靠性奠定基础.最后以某系列加工中心现场故障数据为研究对象进行实例研究,证明了ISM和FMECA法在加工中心故障分析中的准确有效性.     

基于静刚度的变轴数控机床加工误差仿真研究

以变轴数控机床的运动部件--Stewart平台为研究对象,从变形的角度对机床的加工误差进行了分析和研究,得出了静态载荷条件下加工误差的矢量表达式,并对误差进行了预调,建立了相应的预调模型.该方法为从静刚度方面提高机床的加工精度提供了必要的理论依据,且具有通用性.最后给出了仿真实例,仿真结果表明了由于静刚度而导致加工误差的存在性和误差预调的必要性.     

孔位图像识别技术在数控牙刷植毛机中的应用

为提高数控牙刷植毛机加工过程程序输入的准确性及效率，采用扫描仪获得牙刷头部孔位图像，利用图像识别技术、数据处理技术及Visual C ．NET软件，经过图像读入、图像定位、中值滤波、图像轮廓提取、图像清理及孔位参数计算等过程，生成了数控牙刷植毛机程序．实验结果表明，本处理方法是可行而有效的，其识别精度能满足实际生产要求，可准确、快捷地实现牙刷孔位数据的测量，缩短数控牙刷植毛机的辅助加工时间．