数控机床误差补偿研究新方向——几何误差动态特性

明确了制约数控机床误差补偿难以取得理想效果的原因,指出应当进一步加大对机床动态特性的研究。在回顾对机床几何误差研究的基础上,分析了近年来研究趋势和发展方向,指出数控机床三个平行轴的几何误差动态特性是重要研究方向,这一研究的深入将为数控机床的动态误差补偿奠定基础,具有重要的理论和实践意义。     

三坐标测量机动态误差补偿的研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。针对一移动桥式三坐标测量机,分析了其动态误差的产生原因,建立了动态误差的数学模型,对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

正弦曲线运动轨迹误差与伺服系统动态特性关系的研究

首先通过两轴伺服系统动态数学模型求取以正弦信号为输入的输出响应,然后定义此正弦曲线的运动误差,得到了误差模型,并且进行了仿真,最后就伺服系统动态特性与运动误差的关系进行了讨论。     

基于误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法

为了减小由于进给系统动态特性造成的多轴联动加工轮廓误差,提出了一种基于轮廓误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法。首先建立了关于轨迹曲率、加工速率及进给系统动态特性参数的轮廓误差模型;然后根据读取的插补数据,利用轮廓误差模型实时预测三轴联动加工过程中的轮廓误差补偿向量并对加工轨迹指令进行补偿;最后通过对圆、变曲率和螺旋线轨迹的MATLAB仿真和机床加工实验,证明该补偿方法将轮廓误差减小了85%以上,可显著提高数控机床加工精度。     

考虑随机制造误差的风力机行星齿轮系统动力学特性

为研究综合传递误差的随机波动对风力发电机齿轮传动系统动力学特性的影响,考虑齿轮时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立风力发电机行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。以随机风速引起的齿轮系统转矩波动作为行星齿轮系统的外部激励,对某1.5 MW风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到系统各响应量时域内的统计特征和齿轮副间的动态啮合力统计特征。分析表明：行星架、行星轮和太阳轮在扭转方向上的振动特性与外部载荷相关,其振动位移与外部载荷波动有相似变化的趋势;综合传递误差随机分量的离散程度对行星齿轮系统的动态特性和齿轮副间的动态啮合力有较大影响。随着综合传递误差随机分量离散程度的增加,行星架、太阳轮和行星轮在扭转方向上的振动幅值明显增加;综合传递误差随机分量的随机性使齿轮副间动态啮合力产生随机波动,随机分量离散程度越大,动态啮合力波动越明显;当随机分量的离散程度达到某一值时,齿轮啮合过程发生脱离,引发啮合冲击。     

航空齿轮传动系统的动态特性分析

建立了齿轮传动系统的动力学模型，给出了系统的运动微分方程组，分析了啮合阻尼和齿形误差对航空齿轮传动系统动态特性的影响，发现了辐板齿轮传动系统的振动规律，为航空齿轮传动系统的动态设计提供了有益的理论依据     

兆瓦级风电齿轮箱低速中间轴的动态误差分析

针对传动系统激励与响应不同步问题,不计传动部件阻尼因素,在只考虑构件柔性的前提下,对1.5MW风电齿轮箱内悬浮支撑的低速中间轴激起的系统动态误差进行了研究。采用达朗贝尔原理建立动态误差数值递推模型,应用MATLAB对模型进行模拟和分析,并利用等效系统对比验证。分析结果表明:齿轮箱动态误差不仅同系统固有参数相关,其幅值还受到外载荷的影响;同步误差分量和自由振动误差分量线性叠加构成了系统动态误差,其中自由振动误差分量会引起齿轮啮合的随机波动,若增大低速中间轴刚度,可补偿部分同步误差,进而提高传动系统稳定性和传动精度。     

挠性机器人动态误差集成激光测量与补偿研究

提出一种基于 3个激光发生器和 3个激光位置检测器 (PSD)的挠性构件动态误差测量方法 ,该法可以测量除杆长方向外的 5个变形分量 ,且光路和测量模型简单 ;建立了 PSD上光点位置与构件各误差分量及机器人末端执行器动态误差之间的关系 ,并给出其补偿控制方法。     

止回阀动态特性研究

论述了止回阀水击的产生过程以及止回阀动态特性的概念，介绍了止回阀动态特性的实验检测法和两种理论计算法，并将理论计算结果与实验检测结果进行比较，找出了理论计算造成误差的原因；根据实验检测结论，总结出动态特性的一系列明显特征。     

基于圆度误差的磁力轴承动态特性研究

主动磁力轴承系统的位移反馈是基于传感器检测的非接触圆表面,将导致表面圆度误差引入到位移反馈信号中.从圆度误差的机理分析出发,推导了误差与干扰电流的数学关系,仿真分析了圆度误差对磁力轴承动态特性的影响.研究结果表明:圆度误差对高频率的转子影响较大,该影响可通过修正控制参数来减小.这一结论对磁力轴承的加工制造和控制有一定的指导意义.     

Delta机器人综合位置误差研究及其耦合特性分析

以Delta机器人为分析对象,研究了动平台的位置误差模型,并对误差源的耦合特性进行了分析。首先,利用从动臂的位置特性,依据几何空间矢量法,建立了Delta机器人机构误差模型;其次,以数理统计与空间矢量原理为基础,推导出Delta机器人关节间隙误差模型;然后,基于空间有限元理论,在建立系统弹性动力学模型的基础上建立了其柔性误差模型;综合考虑这3种误差源,建立了Delta机器人综合位置误差模型;最后,利用Adams与Workbench联合仿真、Matlab数值计算和FARO激光跟踪仪的现场试验验证了位置误差模型的正确性,并对误差源的耦合特性进行了分析,阐述了方向位置误差与坐标轴方位之间的关系。结果表明,影响Delta机器人动平台位置误差的各个误差源间并不是简单的叠加,而是具有明显的耦合特性,并且动平台方向位置误差会随着坐标轴方位的变化而变化。     

傅里叶变换红外光谱仪中立方反射镜特性分析

在傅里叶变换红外光谱仪中,用立方反射镜作为动镜的光路系统比平面镜时的情形复杂。通过建立系统的数学模型分析光路,确定了干涉信号的数学表达式;从干涉图调制度的角度对系统在非理想状态下的运动误差容限以及安装误差容限进行了分析。结果表明,与动镜和定镜都采用角反射体的系统相比较,该系统动镜运动中其偏摆和顶点横移不会对干涉图产生影响;与动镜为平面镜的系统相比较,该系统不需要对动镜的动态校正就能满足调制度判据要求。     

共轴光学系统镜框结构设计

共轴光学系统中心误差控制的优劣直接影响了光学系统的最终成像质量,合理的镜框结构有助于中心误差的控制。在总结了设计前需进行的准备工作的基础上,根据光学系统定心精度要求、生产批量和制造中定心基准轴的选定,将镜框结构分成三类,着重阐述了它们的结构特点、优缺点和适用范围,为镜框结构设计提供参考。     

基于轮齿随机误差的齿轮系统动力学分析

基于影响齿轮动力学的误差主要是齿轮副中大齿轮的基节误差和齿形误差的结论,将每对齿轮副中大齿轮的基节误差和齿形误差合成为啮合误差,啮合误差幅值运用统计学的方法产生.在齿轮系统动力学方程中引入啮合误差,计算系统的幅频响应,并与未考虑随机误差的结果进行比较.     

并联机器人的标定建模

并联机器人标定时测量数据的参考系与其运动参考系不一致将导致系统误差的产生,通过改进标定建模方式将两个参考系统一,并用数值模拟一5自由度并联机器人的标定过程,对比其结果发现改进模型可以完全消除测量的系统误差对并联机器人标定精度的影响,进一步提高并联机器人的标定精度。这种标定建模方式具有很高的实用价值。     

Kinematic Geometry for the Saddle Line Fitting of Planar Discrete Positions

The position synthesis of planar linkages is to locate the center point of the moving joint on a rigid link, whose trajectory is a circle or a straight line. Utilizing the min-max optimization scheme, ...     

五轴数控机床几何误差建模方法研究

五轴数控机床是实现工件复杂表面精密加工的重要设备,而机床本身精度是保证加工精度的重要前提。以一台大型五轴数控加工机床为研究对象,分析各项误差,应用多体系统运动学理论,建立移动轴与旋转轴的几何误差数学模型,推导出刀具相对工件坐标系的位置与姿态误差表达式,为误差补偿提供精确数学模型,提高机床加工精度。     

考虑测量参照物误差对VAMT1Y并联机床的运动标定仿真

采用间接测量对 VAMT1Y并联机床进行标定仿真时 ,需要引进标准测量参照物对动平台的位姿进行测量 ,但参照物本身可能存在一定的尺寸误差 ;另外间接测量时要不断变换标准测量参照物的位置 ,又会引进位置误差。为便于解决实际问题 ,将上述误差和待标定的机床的几何误差综合考虑对机床进行了标定仿真。仿真结果表明 ,适当地考虑一些测量系统的误差并不会影响最终的标定效果     

3-UPS/S并联稳定平台满载工况误差分析与运动学标定

当负载达到一定数值时,并联机构的变形误差相对于几何误差对动平台输出精度的影响是不可忽略的。以电液驱动型3-UPS/S并联稳定平台为研究对象,分别建立了稳定平台几何误差与变形误差的传递模型,并通过线性叠加得到了总的误差传递模型。基于几何误差传递模型,建立了稳定平台满载工况下的运动学标定模型。在满载工况下进行了运动学标定实验,测量了动平台参考点的位置,计算得到动平台姿态误差δH0,通过分离变形误差δH1得到了几何误差δH,通过最小二乘法完成了稳定平台几何误差参数标定。     

加工误差对环板式针摆行星传动轴承载荷影响

针对双曲柄环板式针摆行星传动中的平行四杆机构，运用动力学原理分析了机构中杆长尺寸误差和运动副侧隙等随机变量对转臂轴承栽荷的影响，并建立了力分析模型，为在设计双曲柄环板式针摆传动时，更好地计算各构件的强度、动力性能及机构可靠性等提供了一定的理论基础。