数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理及补偿方法研究

数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理及补偿方法研究本文研究了数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理，以及误差的补偿方法。文中介绍了用数控机床圆周运动误差仪（ＤＢＢ装置）和圆度仪测出ＮＣ机床圆周插补运动的径向误差，并且对该误差进行计算机补偿。实验结果...     

数控机床径向运动误差的形成机理及补偿方法研究

研究数控机床圆周插补运动径向误差的形成机理,并提出一种误差软件补偿方法。分别用圆轨迹运动误差测试仪和圆度仪测出数控机床圆周插补运动的径向误差,对该误差建立计算机误差补偿模型,应用该模型进行软件补偿实验研究。实验结果验证了误差形成机理的分析,同时表明提出的误差软件补偿方法能有效地提高数控机床的圆轨迹精度。     

机械制造业数控机床几何误差自动控制

为了降低数控机床几何误差,提升加工精度,提出机械制造业数控机床几何误差自动控制方法。通过激光跟踪仪辨识机械制造业数控机床的几何误差,采用快速定位补偿算法与圆弧插补补偿算法相结合的方法补偿数控机床几何误差。利用计算机辅助制造软件生成刀位文件,依据刀位文件生成数控机床加工程序,通过补偿控制器生成数控机床各轴运动的控制指令,数控机床伺服系统接收控制指令后,自动控制数控机床各轴运动,以达到数控机床几何误差自动控制的目的。实验结果表明,采用该方法自动控制数控机床几何误差后,方向与角度的几何误差分别低于0.03 mm与0.1°,实际应用效果较好。     

神经网络在数控机床运动误差补偿中的应用

本文利用神经网络建立数控机床圆轨迹运动误差的数学模型，并用神经网络模型输出对数控机床圆轨迹运动误差进行补偿。     

数控机床误差测量技术及其误差补偿

介绍了一种使用激光多普勒位移干涉仪对数控机床误差测量和误差补偿的方法。分轴步进体对角线测量法就是通过序列的单轴运动使机床沿着体对角线运动,这样便可以分离出数控机床的各项空间误差元素,包括直线定位误差、垂直直线度误差、水平直线度误差。然后利用测量误差自动生成补偿文件,输入数控系统,对误差进行相应的补偿。实验证明了这种测量和补偿的有效性。     

基于模拟退火算法的数控机床热误差补偿方法

为提高数控机床的精度,基于模拟退火算法设计数控机床热误差补偿方法,分别建立机床内部零件沿X轴、Y轴、Z轴方向做平移与旋转运动时的变化矩阵,计算电动机与轴承的发热量,二者相加后就可以得到高速运动下机床发热量。基于模拟退火算法建立热误差偏移补偿模型,获得系统温度的状态参量,得到温度下降后求和单元的传递函数,计算偏移补偿模型内X轴、Y轴、Z轴上经过多次迭代后的位置。设计数控机床热误差补偿算法,得到数控机床热误差补偿结果。实验结果显示,该数控机床在Y轴上的热误差值较小,但是在X轴与Y轴上的热误差较大,经过误差补偿后,其热误差分别降低至1～2 m m和0～1 m m,可见该热误差补偿方法效果较好。     

基于G代码修改的数控机床几何误差补偿方法

为减小数控机床的空间运动定位误差,研究了一种基于G代码修改的几何误差补偿方法。以多体系统理论为基础,构建起多轴数控机床的通用误差模型,并据此建立了三轴数控机床空间误差模型。提出三维空间内任意直线轨迹的直线插补补偿算法和可提高圆心位置精度的平面内圆弧插补补偿算法,且这2种补偿算法都可分别设定不同的插补精度。采用修改G代码方式实现补偿方法的通用性,在XZOY型三轴数控机床上开展了误差补偿实验,验证了其有效性。     

基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型

针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。     

基于激光干涉仪的数控机床运动误差识别与补偿

提出了数控机床运动误差的软件补偿方法。采用刚体运动假设和齐次坐标变换建立了多轴机床空间运动误差的通用模型。该模型把刀具相对于工件的空间误差表示为机床各结构件之间运动误差的位置函数。给出了全部运动误差参数的激光干扰仪识别方法，提出了一种新的roll误差测量措施，在立式加工中心上进行了运动误差的补偿实验，结果证明所提出的运动误差软件联动补偿效果显著。     

加工中心误差补偿技术方案的研究

本文通过分析国内外数控机床误差补偿存在的现状,从软件的误差补偿、几何及运动的误差补偿、在线检测误差补偿技术三个方面分析误差补偿。通过三个方面的分析和了解,进一步探究误差补偿的方法和内容。     

FANUC数控机床螺距误差的检测分析与应用

Fanuc数控机床在我国数控加工领域占据着主导地位,它的精度和性能指标直接取决于数控机床的定位精度和重复定位精度。在实践应用中,数控系统的螺距误差补偿功能是最节约成本且直接有效的方法。利用激光干涉仪或步距规测得的实际位置与数控机床移动轴的指令位置相比较,计算出全程上的误差分布曲线,在数控系统控制移动轴运动时考虑该误差差值并加以补偿,可以使数控机床的精度达到更高水平。     

数控滚齿机几何误差建模与分析

基于多体系统理论对数控滚齿机进行了结构分析,得到了数控滚齿机的拓扑结构;分析研究了相邻体的运动关系,根据相邻体的运动关系,结合数控滚齿机的拓扑结构,得出了数控滚齿机的几何误差模型;对所得到的几何误差模型进行解耦,获得了数控滚齿机各轴独立的补偿量。研究结果为数控滚齿机几何误差补偿的实现奠定了基础。     

基于微分变换的多轴数控机床几何误差解耦研究

基于几何误差可等效为微分运动的原理,提出了基于微分变换的多轴数控机床几何误差建模的方法;运用雅可比矩阵建立了补偿值与刀具位姿误差之间的映射关系,矩阵中的元素可通过微分变换进行求解,由此利用雅可比矩阵的广义逆建立误差解耦模型。在此基础上,设计了多轴数控机床通用的自动化解耦计算流程。最后进行了五轴联动测试轨迹的误差补偿实验,补偿后的轨迹精度得到了显著的提高,验证了误差模型及解耦算法的有效性。     

Geometric error compensation software system for CNC machine tools based on NC program reconstructing

It has been proved that error compensation is an effective approach to improve machining accuracy of a machine tool cost efficiently. In this paper, the framework of an error compensation software system, which can realize software error compensation via numerical control (NC) programs reconstructing, is investigated. And the algorithms relating to error prediction are discussed in detail, such as positioning movement error compensation, linear interpolation movement, and circular interpolation movement error compensation. To realize the error compensation, NC program is reconstructed according to the predicted errors during virtual machining before it is fed to the actual machining. Two controlled machining experiments were carried out. The results show that error compensation methods via reconstructing NC programs can improve the movement accuracy of a computer numerical control CNC machine tool obviously.     

插齿刀CNC成形磨齿制造技术的研究

提出用CNC成形磨齿技术制造插齿刀的新方法 ,在铲磨插齿刀后刀面时用砂轮的附加螺旋运动和横向补偿运动减少插齿刀的重磨误差。介绍了运动补偿参数的计算软件与计算流程 ,计算实例表明 ,运动补偿技术可将成形磨齿制造的插齿刀的重磨误差降低约 80 %。在实验室进行的渐开线插齿刀磨齿实验的测量结果证实了上述计算结果的正确性。研究结果表明 ,用CNC成形磨齿技术制造插齿刀是可行的 ,这为降低插齿刀制造成本找到了一条新途径     

切线法数控成形非球面机床的误差补偿

针对切线法数控成形非球面机床的速度插补原理,提出一种基于隐马尔科夫理论,结合阈值约束技术和统计学期望求值思想的误差前瞻补偿方法。在该方法的基础上建立了“切线法数控成形非球面机床”的误差补偿模型。实际应用和实验验证表明,该误差前瞻补偿方法可以有效解决数控机床的误差补偿问题,为数控系统及其他类似系统的速度插补提供了一种新的尝试。     

数控成形砂轮磨齿机床几何误差分析与函数补偿法

以QCYK7332A数控成形砂轮磨齿机为例,对机床误差进行了分析。应用多体系统理论以及齐次坐标变换建立了几何误差模型,得到了此模型下砂轮尖的6个自由度误差表达式,并在此基础上以机床B轴为例,说明了运动轴误差转化到磨具上,从而引起所加工齿轮的齿距、齿形、压力角等误差。为了减小误差,提出了函数补偿法,并以测量机床的X轴角度误差为例,说明机床误差预测以及实时误差补偿的过程,为提高数控成形砂轮磨齿机精度、减小机床的几何误差提供了理论依据。     

数控机床全误差模型和误差补偿技术的研究

加工精度是数控机床必须保证的一项性能指标。提高机床精度是先进制造技术的重要课题，有误差避免和误差补偿两种方法。前者使机床造价大幅上升，而且精度的提高也有一定的限度。后者的精度提高几乎没有限制，对数控机床，计算机实时误差补偿技术是一种经济、有效的基本途径。基于多体系统理论，推导了多坐标数控机床，包含几何误差和热误差的全误差模型。文中介绍了坐标数控机床项误差的辨识方法(22线、14线和9线法)，还介绍了回转坐标6项误差的辨识方法。通过软件补偿，在3坐标联动和4坐标联动数控机床上实现了几何误差和热误差的补偿。实践结果表明误差模型的准确性和补偿方法的实用性。     

三轴数控铣床切削力引起的误差综合运动学建模

使用齐次坐标变换的方法建立了三轴数控铣床的切削力误差综合数学模型。首先基于三轴数控铣床的结构分析对切削力误差元素进行识别,然后在机床各运动部件上建立一系列坐标系并推导出各相邻坐标系间的齐次坐标变换矩阵,最后根据切削加工中刀具切削点与工件正被切削点在基坐标系中的坐标值相同列出等式,推导出切削力误差综合模型。该模型包含30个对机床加工精度影响较大的切削力误差元素,适用于计算误差补偿时的补偿量。
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数控车削中心误差识别及软件补偿

提出了数控车削中心系统误差的软件补偿方法，开发了识差补偿的软件系统，并在1台改造后的数控车削中心上进行了补偿前后的对比实验，取得了显著的补偿效果。