球杆仪安装误差对机床圆测试精度的影响

为了提高球杆仪测量机床误差的准确度,研究了其安装误差对机床圆测试数据的影响及辨识和分离方法.通过分析球杆仪测量过程中某任意位置的几何特征,推导了球杆仪测量值与安装误差间的数学关系.继而利用数学仿真揭示了测量值随安装误差变化的规律,并建立了相应的数学模型.在此基础上,提出了一种对安装误差进行辨识和分离的新方法.仿真实验数据证明,该安装误差辨识方法具有较高的辨识精度.最后,对非接触激光圆进行了测试实验,结果表明,所提出的方法可以有效地辨识和分离球杆仪安装误差,提高了球杆仪圆测试数据的准确度.     

基准自由的零件封装夹具及其工业化瓶颈、策略与技术

介绍了基准自由的零件封装(Reference Free Part Encapsulation—RFPE)技术,剖析了影响RFPE技术工业化的瓶颈,研究了相应的工业化策略,提出和实现的基于通用元件的主动寻位技术,解决了任意形状工件的定位问题,使工件的定位精度与夹具的原始误差无关;提出并实现的多元素合金填料和填料注入工艺,使填料较好地满足了RFPE夹具的综合要求,尤其是解决了毛坯“漂移”和“沉陷”问题;提出和实现的可拆装、可变容积的多箱、多板块结构的箱体生成技术,解决了工件一次安装后的任意表面的加工问题,并支持了填料注入工艺的改善及其相关参数的优化。     

极大径厚比薄壁件的加工变形仿真与试验研究

针对径厚比极大的铝合金薄壁件易加工变形的问题,开展基于有限元显示动力学的铣削过程仿真研究。在相同材料去除率下,分析转速、切深及每齿进给量的组合条件对切削力与变形的影响;采用单侧独立切削与双侧交替切削两种加工路径,在薄壁件不同高度处进行切削变形仿真计算。结果表明：较高的转速、较小的切深及适当的每齿进给量可保证加工效率并减小加工变形;采用内外表面双侧交替切削路径时的加工变形小于内外表面独立切削的变形。随着切削高度的下降,两种切削路径的变形差异逐渐减小,变形差值百分比由顶部42.7%降至中部11.1%。在仿真研究的基础上,进行工程试验与薄壁件加工误差测试,验证了仿真研究所确定的工艺参数及其内外表面双侧交替切削方案的可靠性。     

五轴数控机床综合误差建模分析

分析了机床运动副的误差运动学原理，利用齐次坐标变换对一台包含3个移动副和2个转动副的五轴加工中心建立了误差综合数学模型．模型中不仅包含了几何误差且包含了热误差，共计57个误差元素．本分析方法可为其他类型的多轴数控机床、机器人的误差综合建模及补偿提供理论参考．     

基于Pro/E、ADAMS和ANSYS的齿轮减速器一体化开发平台

阐述了基于Pro/E、ADAMS和ANSYS的齿轮减速器一体化开发平台的建造过程.建立了齿轮设计的最优化数学模型,设计了算法并编辑了优化程序;对Pro/E进行二次开发,实现了齿轮的参数化最优化建模;利用ADAMS进行运动学仿真,利用ANSYS进行有限元分析,形成了齿轮的闭环设计.整合了以上3个软件后所建立的虚拟样机环境,不仅建立了单个轮齿的柔性体模型,而且可以仿真计算出减速器的运动学、动力学和应力应变等参数.     

精密车削中心热误差鲁棒建模与实时补偿

为了减小数控机床的热误差.提高数控机床的加工精度,使用BP神经网络和遗传算法相结合的方法建立了热误差模型,并基于所建模型开发了数控机床热误差实时补偿系统.基于对数控机床热动态过程的分析,利用4个关键温度点,建立BP神经网络热误差模型.用遗传算法优化BP神经网络连接权值和阈值,提高了模型的预测精度和收敛时间.试验结果表明:对精密车削中心进行实时补偿后,加工误差从32 μm降低到大约8 μm,明显提高了数控机床的加工精度.     

分段修正系数建模数控机床热误差

首先分析了建立在最小二乘法基础上的线性回归分析建模原理的不足及其局限性,在此基础上提出了分段修正系数建模机床热误差方法,并对其原理及建模补偿策略进行了详细推导.通过对数控车削加工中心主轴径向热误差进行建模补偿试验,可以看到,在建模时使用的原始采样点处,拟合误差几乎为零,代入非原始采样点数据时,由模型算得的热误差补偿值和原始采样数据具有很好的拟合性,表明这种建模方法可有效提高热误差补偿精度.
     

基于对角线测量的机床空间定位误差热变化分析

为了研究数控机床温度变化对机床空间定位精度的影响,提出了一种通过分步测量机床工作空间4条体对角线以快速获得机床空间定位误差的方法.基于这种方法,在不同的温度条件下测量了6组数控机床的空间定位误差,并以z轴定位误差为例进行了分析.在某一机床温度条件下,对空间定位误差进行了预测和补偿,z轴定位误差最大从15μm降低到5μm以内,精度得到了改善.结果证明,分步体对角线测量是一种研究机床空间定位误差与机床温度变化之间对应关系并加以补偿的有效手段.     

阻变存储器读电路的优化设计

随着阻变存储器高阻态和低阻态间阻值窗口的减小,电流型灵敏放大器的读正确率降低.设计了一款电压型灵敏放大器,应用在读电路中,有效地解决了这一问题.该电压型灵敏放大器电路结构简单,经SMIC0.13μm下流片验证,它的读出时间为125ns,面积仅为756μm2,功耗为41.25μW,读窗口为260mV,相比电流型灵敏放大器50mV的读窗口有了很大的改进.     

FANUC数控系统故障诊断及参数的恢复调试

FANUC数控系统采用模块化结构,母板上安装有各种功能的子卡,出现硬件故障时,可方便的用替换法维修。而对于用户参数的恢复调试,应结合机床的硬件配置、功能及实际使用情况,合理确定参数值,并做好数据的备份工作。