双导向镗杆回转误差自动补偿技术(五)——镗削加工同轴多层孔的同轴度误差在线反馈补偿控制

本文简述了数据采集与补偿控制系统、数据处理系统及补偿控制切削试验效果。结果表明,采用该项误差补偿控制技术镗削加工同轴多层孔,同轴度误差<φ0.01mm,表面粗糙度Ra<1.25μm。图1幅。     

加工电机壳体两端面的专用数控车床

专用镗头主轴锥孔中安装锥体涨套,工件安装在锥体涨套上随主轴旋转,后侧两个数控十字滑台带着刀具做轴向运动镗孔,再做径向运动倒角,最后做径向运动车端面,完成工件的加工工序.可靠保证了两端止口孔同轴度达0.02～0.03mm,止口对端面的跳动公差可达≤0.01mm.避免了因为二次装夹工件而产生的定位误差直接影响两端面孔同轴度精度.     

基于圆形分割算法的圆度误差评定

准确评定圆度误差对于提高加工精度、保证零部件的工作精度具有重要意义。针对圆度误差评定准确性不高和计算速度慢的问题，提出一种圆度误差评定算法——圆形分割算法，建立新的数学模型，并将圆形分割算法与最小包容区域法的几何判断相结合评定圆度误差。以最小二乘圆心为初始圆心，以一定半径作圆，经过迭代，搜索实时圆心的位置，然后利用相交弦的几何结构进行判断，最后得到最小包容区域圆心。该方法无需满足等间隔采样和小偏差假设。经过算法验证，对圆度误差进行评定与比较，结果表明：利用该方法评定圆度误差的结果准确性高，计算速度快，稳定性好。     

一种主轴回转误差测量方法的研究

主轴回转误差是影响机床加工精度的重要因素,针对主轴回转误差的产生和测量方法进行分析和研究。在此基础上,采用了一种优化算法——线位移四点法矩阵算法对主轴回转误差进行分离,来代替传统傅里叶变换实现圆度误差分离。采用最小二乘法和圆图像误差值对分离后的主轴回转误差进行评定。对测量数据进行处理,得到的结果精度较高,可以对主轴回转误差实现有效分离。     

镗模镗多孔中心误差的计算

利用镗模镗箱体或支架上平行轴线的多孔时 ,如图 1的工件 ,被加工孔系的中心距是由分布在镗模支架上的相应镗套来保证的。设计镗模时 ,对镗模可能使加工孔系产生的中心距误差应分析计算。对于精镗孔时 ,常用如图 2所示的前后双支承导向的镗模。镗图 1图 2　镗模加工孔系示意图杆与机床主轴浮动连接 ,消除了因机床主轴精度低对加工孔的精度和孔距的影响。特别是固定式镗套 ,如图 3,容易保证孔系有较高的位置精度 ,使用于精镗孔。本文拟以精镗时常用的装有固定式镗套的前后支承双导向镗模来推导计算镗孔系的中心距误差式。1　分析影响镗模镗孔…     

调头镗孔工艺特性分析

在数控卧镗（含卧式加工中心）上加工箱体同轴孔系等长孔时,采用调头镗孔工艺形式,具有提高效率等明显优势,由工艺本质可知,确保调头镗孔的同轴度十分关键,提高调头镗孔的同轴度,主要应从提高机床相关精度及采取误差补偿着手,文内分析了影响显著的工作台回转180°分度和横移定位两项精度的影响,并给出了它们导致的同轴度误差及其补偿值的算式。     

工件同轴度误差的视觉检测系统

建立了一种基于虚拟仪器技术的工件同轴度误差检测系统.该系统选用蓝色平行光作为背光源,经过中值滤波、图像二值化、模板匹配、边缘提取等图像处理技术,采用最小二乘法拟合轴心线来计算工件的同轴度误差,同时提出了自动迭代最优化搜索阈值法和环境变化实时监控方法.实验结果表明,此系统检测结果准确可靠,具有良好的实用价值.     

基于蒙特卡洛的同轴度误差检测测点优化

针对当前零件同轴度误差检测测点数偏多问题,提出一种基于蒙特卡洛法的同轴度误差检测测点优化方法.在给定零件加工方法下,通过分析零件误差来源预测零件尺寸误差;根据误差来源和同轴度公差工程语义构建零件表面形状模拟函数;利用表面形状模拟函数构建测点集模拟函数,通过同轴度误差评定方法分析给定零件测量截面数与误差评定值的关系,并进...     

机床主轴回转误差的分析建模与仿真

本文建立了在主轴回转误差影响下加工成形的数学模型,并进行了计算机仿真。对主轴各种频率的误差运动分量造成的加工误差作了较详细的讨论,同时介绍了测试理论和方法。     

陶瓷插芯同轴度光电检测技术及系统研究

陶瓷插芯内孔与外径的同轴度误差是判断陶瓷插芯品质优劣的重要指标,寻求精确高效的同轴度检测方法是陶瓷插芯生产行业多年的追求目标。针对陶瓷插芯同轴度检测问题,提出了一种基于CCD探测与图像测量相结合的同轴度检测新方法,并构建了测量系统。该系统以插芯外圆柱面作为基准,按旋转一定角度采集内孔图像,根据类拐点算法提取内孔图像边缘轮廓;利用最小二乘法拟合内孔圆曲线,求出不同转角对应的圆心位置,多个圆心位置对应的外接圆直径就是插芯的同轴度误差。实验表明:该方法及系统简单实用,在满足插芯测量精度要求的前提下具有很高的检测效率和低误判率。     

一种球度误差计算模型与评价方法

研究了直角坐标系下基于几何曲面的球度误差评价模型,提出了一种基于空间二次曲面的最小二乘评价数学模型和相应的测量方法,建立了空间测量评价数学模型.利用几何对称关系减少了非线性误差对结果的影响,并通过弦线交叉定位,达到了高效、准确搜索最小二乘球心的目的.通过分析表明,基于曲面关系的最小二乘球度误差评价方法计算速度快,易于实现且具有较高的评定精度,也为球度误差评价提供了一种新的思路.     

双导向镗杆回转误差自动补偿技术(三)——轴心可控的静液压导向装置

本文分析了组合机床常用镗孔导向装置,介绍了轴心可控静压导向及其可控节流器的结构原理,并介绍了试验装置。     

机床导轨平行度误差的精确评定

建立机床导轨在给定方向上线对线平行度误差计算机数据处理系统,其基准符合最小条件法、最小二乘法、端点连线法.该系统可同时进行基准要素直线度误差和被测要素平行度误差的求解,并通过示意图反映出被测量的几何特征及评定准则的应用情况.最后用实例验证该系统的可行性.     

基于LSSVM的磨加工主动量仪圆度误差在线评定方法研究

圆度误差作为重要的几何误差指标直接影响机械零部件装配精度和使用寿命,面向智能制造的在线测量对圆度评定方法的快速性、准确性提出了更高的要求。针对在线圆度误差评定,结合磨加工主动量仪提出一种基于最小二乘支持向量机（LSSVM）的最小区域评定方法。LSSVM采用误差的二范数和等式约束代替了传统支持向量机中的误差和不等式约束,将二次规划问题转化为求解线性方程,降低了计算的复杂度,有效提高了求解速度。通过对比单纯形算法、遗传算法、支持向量机和LSSVM四种算法的圆度误差评定结果,验证了基于LSSVM的圆度误差最小区域评定方法的准确性和可行性,发现它在处理庞大提取数据时的高效性,可实现磨加工主动量仪在生产过程中对圆度误差的在线评定,提高加工效率。     

超精密车床加工端面实时误差补偿及平面度测量系统

本文提出了一种超精密车床加工端面实时误差补偿方法,并对工件加工表面进行在线测量,用最小二乘方法计算平面度误差,结果表明零件平面度改善了６２％,证明所提方法是可行的。     

数控卧镗"非标精度"影响调头镗孔同轴度的研究

影响调头镗孔同轴度的主要误差因素中，除机床精度标准中规定检测的有关误差项外，精度标准中未被列入检测的相关“非标误差”也有重要影响。针对此种情况进行了分析研究，给出了实施这些“非标误差”检测的具体方法。     

多采样点下圆度误差最小区域评价方法研究

针对圆度误差测量时某些采样点密集的情况,提出一种新的圆度误差最小区域评价方法,详细阐述了该方法的设计要点及实现步骤并给出了计算机程序流程图。该算法主要包括以下两部分:先以最小二乘圆心为初值,采用"九点法"逐次移心逼近最小区域圆心;再设定阈值,在各峰值点群中找到满足交叉准则的四点,最终获得最小区域法的圆度误差值。大量仿真表明该算法可以在短时间内根据上千个采样点信息准确算得最小区域圆度误差值。将该算法应用于CCD图像测量系统,亦可稳定、高效地得到测量结果,进一步证明了该算法的实用性。     

融合机床加工特性的主轴回转误差预测

针对机械制造装备主轴精度补偿问题,研究一种融合机床精度和加工参数的主轴回转精度预测方法。为获取主轴回转精度指标,研究基于多点测量的主轴实际回转位置测量方法,利用最小二乘法求解主轴端面跳动的最大圆、最小圆和最优圆,进一步得到端面圆度的极大误差和极小误差。建立BP神经网络模型,融合机床精度因素、加工精度因素获得输入指标,将极大误差、极小误差和其余实测指标作为输出指标,训练神经网络,获得网络权值。验证机床主轴回转预测精度,实验结果表明:已训练的网络预测偏差为0.5%。考虑机床本体精度和加工参数的误差预测结果可指导工程技术人员进行机床选型,根据不同加工要求选择最优加工方式,提高加工质量。     

镗杆回转误差自动补偿技术研究

本文报告了用于误差测量和补偿控制的计算机辅助试验装置,和带压电陶瓷驱动器的新型液体静压轴承。文中用理论分析和试验方法对其动态特性进行了研究和分析,初步确定了选择此种轴承设计参数的一些原则,并对这种可控液体静压轴承的回转误差进行了在线测量。在以上研究的基础上用微机控制可控液体静压轴承对转轴的回转误差进行了实时补偿,取得补偿回转误差72%的结果。     

机床主轴径向回转误差的测量与研究

主轴回转误差严重制约着机床工作精度,本文对机床主轴产生回转误差的原因进行分析,并对其测量方法进行研究,在对现有的线位移三点法误差分离方法的研究的基础上,采用了一种优化算法——矩阵算法,代替傅里叶变换实现圆度误差分离。采用最小二乘法和圆图像的误差值对分离出的主轴圆度误差和回转误差进行评定。基于仿真软件,开发主轴动态回转精度测试系统,该系统用于主轴回转误差测量,通过对测量数据进行处理,得到较高精度的误差分离结果,对主轴回转误差的有效分离具有指导意义。