数控机床检测元件故障诊断及维修实例

位置检测元件是数控机床的重要组成部分,检测元件采用直接或间接的方法将数控机床的执行机构或工作台等设备的速度和位移检测出来,并发出反馈信号,与数控系统发出的信号指令相比较．构成闭环（半闲环）系统和补偿执行机构的位置误差,从而提高数控机床加工精度。本文阐述了数控机床检测元件的日常维护及注意事项,通过长期实践总结积累了位置检测元件常见的故障及维修实例。     

非球面光学元件加工检测方法的研究

对非球面光学元件加工检测进行了试验和研究,得出了具体的测试方案。在非球面大口径光学元件的精密磨削中,其磨削阶段的检测技术是工件加工的关键。通过对大口径非球面光学元件加工中工件旋转轴(A轴)、砂轮旋转轴(B轴)、工件平移轴(X轴)、砂轮平移轴(Y轴)、砂轮回转轴(C轴)的位置和速度所进行的检测,证明了所使用的检测方法是可靠的,能够顺利地完成对非球面光学元件加工过程的检测,实现了非球面光学元件的精密磨削,满足了设计的要求。     

汽车轮毂柔性加工夹具的定位误差分析

定位误差分析是夹具设计过程中的重要环节,直接影响到被加工工件的加工质量和生产成本.针对所设计的汽车轮毂柔性加工夹具,提出一种夹具误差映射模型;建立了机床坐标系、轮毂加工夹具坐标系和工件坐标系,得出了夹具定位元件尺寸公差和工件位置与姿态误差之间的函数关系.在忽略其他影响因素(如切削温度、变形、刀具和机床加工精度等)对轮毂加工精度影响的情况下,以18英寸的汽车轮毂为例,由轮毂给定的加工精度,基于误差映射模型,运用MATLAB软件对汽车轮毂柔性加工夹具定位元件的尺寸公差进行了计算,得出了夹具定位元件的尺寸误差范围,对夹具定位元件公差进行合理的分配、提高夹具设计制造的效率具有重要意义.     

数控机床典型检测元件的应用研究

介绍了各种检测元件的使用方法及在数控机床上的应用,分析了位置检测装置在数控机床上的作用。指出为了提高数控机床的加工精度,必须提高检测元件和检测系统的精度。     

采用五对极旋转变压器的新型CNC机床位置检测单元

位置检测单元是中、高档CNC机床闭环数字伺服系统的重要组成部分。其作用是检测位移并以数字量的形式送入控制计算机构成闭环数字控制。实践表明:一个设计完善的闭环数字伺服系统,其定位精度与加工精度主要由位置检测单元所决定。位置检测单元一般由测量元件加位置检测接口组成。若为模拟式测量元件,由其输出信号的幅值或相位来得到位移计数值就形成两种不同的检测系统,即幅值检测系统与相位检测系统。当前在各类CNC 机床上,由旋转变压器(以下简称“旋变”)构成的幅值检测系统和相位检测系统均获得广泛     

气囊抛光过程的运动精度控制

针对用于球面、非球面光学元件超精密光学加工的气囊抛光技术,提出了一套控制抛光过程中气囊运动精度的方法。该方法通过控制加工单元的温度,保证抛光过程中设备运动精度达到50μm;使用坐标传递法,使检测数据二维方向对准不确定度达到0.30~0.70mm。另外,基于磨头去除量估计与反馈修正法,提高精抛过程面形误差收敛效率。最后,通过磨头探测校准法,将磨头与加工工件法向位置精度提高至10μm。实际抛光实验显示:使用运动精度控制法在280mm口径的平面精密抛光中获得的面形加工精度为0.8nm(RMS),在160mm口径的凹球面精密抛光中获得的面形加工结果为1.1nm(RMS),实现了超高精度面形修正的目的,为超高精度球面、非球面光学元件加工提供了一套行之有效的方法。该方法同样适用于其他接触式小磨头数控抛光方法。     

用180°测量法加工精密分度盘

在精密加工和精密测量中,都需要有高精度的分度盘,作为回转运动的分度元件,这类元件在相邻齿(槽)距和累积齿(槽)距方面均具有较高的精度要求。在制造这类高精度的分度元件时,大多是运用圆周分度误差具有封闭性的原理,设计制造出相应的装置,通过多次测量相邻齿(槽)距的相对误差,计算出齿(槽)距的误差真值和最大累积误差,找出合理的加工位置,从而保证分度盘的加工精度。这种方法虽然解决了精密分度盘的加工问题,但加工操作起来很不方便。下面介绍一种简便     

加工斜孔夹具

零件的斜孔(见图1)在车床上采用正向加工,由于斜孔距左端面很远,并受位置尺寸的限制,只能用细长的刀杆进行加工,孔的精度及光洁度均得不到保证。后改用图2结构的车夹具进行反向拉削加工,保证了工件的精度。用此夹具,刀杆可相应缩短和加粗,夹具的重量可减轻。一、夹具设计 1.该夹具主要由夹具体8,定位套10,支座4,压紧及平衡元件等组成(图中工件两侧的压紧元件未画出)。夹具体8是夹具的关键件,见图3。其上面有     

数控机床普及讲座 第五讲 数控机床位置测量系统

(一)概述 在高精度数控机床上,往往装有精密位置测量元件,构成测量和反馈控制系统,以提高加工精度。闭环系统就是如此。即使在开环系统中,为了使其适应于高精度或大、中型数控机床,近来也开始采用精密测量尺(例如磁尺或感应同步器)来校正和补偿传动部分的位置误差,构成所谓反馈补偿型的开环系统。因此,提高数控机床的加工精度与提高测量元件及测量系统的精度有密切关系。 数控机床对测量系统的要求,一般有以下几点:1)工作可靠;2)使用维护方便;3)满足精度和速度要求;4)成本低。 不同类型的数控机床对测量元件和测量系统的精度和速度要求也不…     

组合机床生产线加工及上下料控制系统的设计

根据自动化生产线中工件加工的要求,设计了一种组合机床生产线自动加工及上下料控制系统。该系统以西门子S7-200PLC控制器为核心,结合步进电机、高分辨率伺服电机以及位置传感器等元件的检测定位,实现了工件的上料、装卸、下料和加工等工序的自动连续生产。该系统经现场调试运行,能满足生产线高效率、高质量的自动化加工需要。     

消旋检测系统像差校正衍射元件的加工分析

基于一种检测机载制冷型CCD消旋机构的红外光学系统,对非球面为基面的衍射元件进行系统像差校正。通过控制衍射元件非球面基面的方法得到衍射面面型,使用金刚石单点车削技术(SPDT)进行衍射元件的高精度加工,并对影响衍射元件加工精度及加工工艺因素进行了分析。     

大口径平面光学元件的磁流变加工

为了实现大口径平面光学元件的高精度加工,开展了磁流变加工技术的研究。介绍了磁流变加工原理及去除函数的数学模型。根据磁流变加工的特点,建立了元件整体加工的工艺流程,给出了元件加工的工艺要素。然后,开发了抛光斑的提取软件,并基于轨迹段划分的速度模式开发了工艺软件,分析了工艺软件的各项功能模块。最后,基于元件加工的工艺流程,对一件800mm×400mm的元件进行了加工实验。利用检测设备测得了元件的低、中、高频的加工指标,其低频反射波前PV值为34nm,中频波前功率谱密度(PSD1)值为1.7nm,高频粗糙度Rq值为0.27nm。实验显示了较好的实验结果,验证了利用磁流变加工技术实现了大口径光学元件的高精度加工的可行性。本文还阐述了磁流变加工技术在高功率激光元件中应用的优点。     

用加工中心加工织机引纬导板

一、传统加工存在的问题 引纬导板(图1)是我厂新型织机关键件之一,材料为ZL301。该零件形状复杂、工序多、刚性差、装夹和加工易变形、尺寸精度和相互位置精度要求高。 用普通机床加工引纬导板零件存在下列问题:加工效率低、成本高、劳动强度大;需多台设备和大量工艺装备;需多次装夹,累积误差大;零件的尺寸精度(特别是相互位置精度)难以保证;由于零件为铝合金铸件,加工用的煤油冷却液,严重污染工作环境。对此,我们结合该零件特点,选购美国15VC型立式加工中心来加工。 二、用加工中心加工的效果 15VC型加工中』0配有 ACRAMATIC 850CN…     

三轴转台用光栅式角位移传感器

三轴机械模拟伺服转台是对卫星姿态控制系统的运行性能进行半物理仿真试验的重要设备。由于对模拟系统的分辨率、重复性、轴系漂移率、非线性、低速性能等要求很高,检测元件的精度将直接影响转台的精度指标。目前作为位置检测元件有很多种,如感应同步器等。我们采用的是有绝对零位的增量式光栅角位移传感器,位置速度闭环回路,实现高精度位置跟踪。位置检测元件在工作中能提供一个绝对零位即具有零位信号的记忆功能以满足停电停机时寻找基准点。     

Mastercam宏程序编程在模具加工在线检测中的应用

在加工中心机床和专用检测设备上进行复杂模具零件数控加工和精度检测,因检测内容较多,容易造成重复装夹、耗费时间和人力以及增加人为操作误差的问题。本文运用Mastercam软件在线检测模块宏程序自动编程方法,设置雷尼绍触发测头参数,选择规划零件检测几何要素和测头动作路径;与数控机床内置的检测宏程序相结合,生成加工中心测头程序进行在线检测,智能判断标注加工精度超差坐标位置。拓展了数控机床的功能,减少了零件在加工机床和检测设备之间的流转时间,形成了智能化的数控加工质量控制闭环体系,提高了加工精度质量和效率。     

新型轴承套圈内滚道自动检测设备设计

分析了轴承加工企业普遍使用的自动化加工检测设备。传统的轴承检测机往往只能检测漏加工,不能检测精度。设计了一种基于PLC的一种轴承套圈检测设备,能够有效检测出加工零件的精度是否达到,是否漏加工,以及在检验试块磨损的情况下即时更换试块,从而保证轴承检测机长期稳定地连续工作。     

大口径大曲率半径光学元件的高精度检测

针对目前已有的光学检测设备无法实现大口径大曲率半径光学元件高精度检测的问题,提出利用长程轮廓仪(LTP)来进行大口径大曲率半径(正、负)光学元件的精确测量,并通过实验证明了L,TP检测大曲率半径光学元件的优势.分析计算了LTP测量曲率半径的算法精度,设计了合理的机械结构进行旋转测量,得到了全口径的曲率半径分布.最后与球...     

高精度离轴凸非球面反射镜的加工及检测

为了提高离轴凸非球面反射镜的面形精度和光轴精度,研究了离轴凸非球面反射镜的加工与检测技术。首先,描述了离轴三反消像散(TMA)光学系统以及作为该光学系统次镜的离轴凸非球面反射镜的光学参数和技术指标。然后,介绍了非球面计算机控制光学表面成型(CCOS)技术及FSGJ非球面数控加工设备。最后,给出了非球面研磨阶段检测用的轮廓测量法和离轴凸非球面抛光阶段检测用的背部透射零位补偿检测法,并对背部透射零位补偿检测中离轴凸非球面反射镜光轴精度的控制技术进行了研究。检测结果表明:采用背部透射零位补偿检测法检测得到的离轴凸非球面反射镜的面形精度为0.017λ(均方根值,λ=0.632 8μm);用Leica经纬仪测量反射镜的光轴精度其结果达到9.4″,满足光学设计技术指标要求。     

一种机器人柔性元件电解加工装置设计

机器人的柔性运动和自适应性能需求促进了柔性元件的迅猛发展,传统加工方法难以加工柔性元件的微尺度群缝结构.针对柔性元件加工群缝结构的需求,设计了一套用于微尺度群缝电解加工装置、一种用于进行微尺度群缝电解加工的工具阴极,以及一种用于进行定位和夹紧工件的专用夹具.加工方法采用机械式振动电解加工,可以保证较高的加工精度,阴极创新设计了数个筋状凸起用以加工工件,专用夹具设计有夹具盖,可起到密封电解液作用.该装置加工精度高,工具阴极和夹具易于加工,可以加工出符合要求的元件.     

钻床夹具精度分析的新方法—实态法

在钻床上使用夹具加工工件时,被加工孔的位置精度,会受到诸多因素的影响。其影响因素有工件定位误差T_D,夹具制造误差T_z,夹具安装在机床上的安装误差T_A,由于被加工件的变形、夹具定位件、导向件、刀具的磨损、以及刀具的偏斜引起的随机误差T_S等。当被加工孔的位置精度有一定要求时,要用尺寸链原理综合分析各误差的累积关系,使所设计的夹具能保证工件的加工精度要求.在误差尺寸链的各环中,工件被加工孔的仕置精度T_0为封闭环,影响加工精度的各误差T_1为组成环。由于各误差的性质、工件或夹具元件的加工批量和加工方法的不同,使得尺寸分