机床在线测量技术的应用及发展

现代模具制造技术已经迈向高精度、智能化、高速化,对在线测量的要求越来越高。同时,随着现代加工制造设备发展,数控机床的线性精度和几何精度也越来越高,控制器的功能越来越强大,这使得人们可以利用机床本身配以测头系统来实现对加工工件的在线测量,或刀具自动测量及检测。     

加工中心在线测量功能的实现

介绍加工中心在线测量的意义和基本方法,着重介绍测头的选用、系统的连接以及对测量数据的处理,对一般数控机床实现附加的测量功能具有指导性意义.     

工件测量在华中8型数控系统中的实现方法

介绍了配置华中8型数控系统的数控机床使用触发式测头进行在线工件测量时,自动测量系统的组成、工作原理以及测量程序的编制方法。     

“FANUC数控系统应用”有奖征文选登(第二期) 用FANUC数控系统宏程序功能编制零件测量程序

在数控机床上装上测头 ,可对加工零件进行测量 ,实现加工—测量一体化。如某单位的主导产品上的 1个关键零件 ,是由 2段圆弧、3段曲线组成的 ,无法用常规量具测量 ,只能采用样板目测。后来在数控机床上装上测头 ,实现在线测量 ,有效地保证了产品质量。机床测量功能的编程 ,需要     

三维测头在数控加工中的应用

在数控机床的应用中，数控机床本身的性能固然重要，但其附件的正确选择及应用对数控机床加工的性能同样起着至关重要的作用。文章介绍了利用三维测头解决工件在数控机床上安装时的位置调整、对刀、建立工件坐标系以及工件的在线测量等问题的方法及技巧。     

用FANUC数控系统宏程序功能编制零件测量程序

在数控机床上装上测头,可对加工零件进行测量,实现加工一测量一体化.如某单位的主导产品上的1个关键零件,是由2段圆弧、3段曲线组成的,无法用常规量具测量,只能采用样板目测.后来在数控机床上装上测头,实现在线测量,有效地保证了产品质量.     

加工中心在线测量功能的实现

介绍了加工中心在线测量的意义、基本方法,着重介绍了测头的选取、系统的连接以及对测量数据的处理,对一般数控机床实现附加的测量功能具有指导意义。     

对数控机床在线测量进行误差分析

本文为优化数控机床在线测量系统,将数控机床在线测量系统拆分为数控机床本体和测头测量系统两部分,通过对数控机床在线系统的结构组成和工作原理分析,再对测头系统的结构组成及测量原理分析,然后对其开展深层次的分析误差来源及性质。以期能够为数控机床在线测量有效优化提供有价值的参考依据。     

RENISHAW测头在NTC数控加工中心机床上的应用

现代柔性加工系统、柔性加工单元、加工中心和某些数控机床均需配置先进的自动测量系统。在加工设备上对被加工工件进行自动测量是提高自动化加工水平和保证工件加工精度的有效方法之一。介绍了FANUC数控系统的加工中心普遍使用的Renishaw测量系统,阐述了Renishaw OMP60的组成部分以及工作原理,Renishaw测头在NTC数控加工中心机床上的应用,以及如何通过在线测量对工件坐标系的修正。     

数控机床上非正交系在线坐标测量系统设计

在数控机床上采用非正交系在线坐标测量系统对加工工件及刀具进行测量,可实现在线测量功能,保证测量精度,提高生产效率.     

Renishaw测头与TIMAX数控钻铣床上的联机应用

论述加装Renishaw OMP40测头在TIMAX数控钻铣床的应用原理及可行性,提出了将Renishaw测头用于TIMAX数控钻铣床上的测量方法。开发了TIMAX数控钻铣床的测量功能,实现了测量自动化。     

Algorithm for detecting volumetric geometric accuracy of NC machine tool by laser tracker

Quick and accurate detecting the error of NC machine tool and performing the error compensation are important to improve the machining accuracy of NC machine tool.Currently,there are many methods for detecting the geometric accuracy of NC machine tool.However,these methods have deficiencies in detection efficiency and accuracy as well as in versatility.In the paper,a method with laser tracker based on the multi-station and time-sharing measurement principle is proposed,and this method can rapidly and accurately detect the geometric accuracy of NC machine tool.The machine tool is controlled to move in the preset path in a 3D space or 2D plane,and a laser tracker is used to measure the same motion trajectory of the machine tool successively at different base stations.The original algorithm for multi-station and time-sharing measurement is improved.The space coordinates of the measuring point obtained by the laser tracker are taken as parameter values,and the initial position of each base point can be determined.The redundant equation concerning the base point calibration can be established by the distance information of the laser tracker,and the position of each base point is further determined by solving the equation with least squares method,then the space coordinates of each measuring point can be calibrated.The singular matrix does not occur in calculation with the improved algorithm,which overcomes the limitations of the original algorithm,that the motion trajectory of machine tool is in a 3D space and there exits height difference between the base stations.Adopting the improved algorithm can expand the application of multi-station and time-sharing measurement,and can meet the quick and accurate detecting requirements for different types of NC machine tool.     

Machining and dimensional inspection of spatial cams on 5-axis machine tools

An analytical methodology is developed for NC data generation to produce and measure spatial cams on 5-axis machine tools. The Denavit-Hartenberg notation is used for expressing the ability function of the employed machine tool and in the generation of the desired cutter/measuring-probe location. NC data equations are determined by equating the corresponding elements of the machine tool's ability function to the desired tool location matrices. To validate this methodology, a designed cam was machined and its surfaces were measured by an online measurement system equipped with a touch-trigger probe on a 5-axis machine tool. The resultant cutting speed and material-removal rate during machining are also investigated. This methodology is a general one and is applicable to various spatial cams. It also combines the activities of design, manufacturing, and measurement, thus making the production process more flexible, automatic, and controllable.     

基于直驱电机的旋转轴精度检测系统的研究与实现

传统的数控机床旋转轴运动精度检验方法存在精度低、检验重复性差等缺点,而先进的激光干涉仪也存在调整困难、成本偏高的不足.因此对数控机床旋转轴精度的检测进行研究,采用一种可实现高精度位置控制的直接驱动电机和PMAC运动控制卡为关键部件,组成对数控机床旋转轴定位精度检测的测量系统,实现了对混联车铣复合机床旋转轴运动精度的检测,分析了该测量系统的结构和测量原理以及测量误差源的产生,并提出了进一步改进的措施.     

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。     

数控机床进给系统工作台定位精度检测研究

对于数控机床工作台的定位检测问题,实际上也就是工作台在工作状态下的位置检测。我们通过对自制的模拟数控机床工作状态的实验台,在某一特定时刻的特定位置转化成位移量加以测量,用以研究数控机床进给系统工作台定位精度检测的方法。     

数控车床位置精度检测与评定方法对比分析

为了得到最佳的数控车床位置精度检测和评定方法,介绍了数控车床常用的位置精度测量工具和方法,对几种检测方法进行了对比分析,介绍了目前国内外常用的4种评定标准;利用激光干涉仪测量某重型数控车床位置精度值,利用上述4种评定标准对位置精度具体指标——定位精度、重复定位精度、反向差值和系统偏差进行计算,对计算结果进行了分析对比;明确了各种评定方法的具体运用情况,从而为数控车床的生产、验收和使用中的位置精度检测提供指导。     

卧式数控车削中心小圆轨迹测试研究

采用光栅非接触式轨迹测头和平面光栅得到数控机床轨迹真实情况的数据，数控机床按编程命令走过轨迹的实际表现数据对于分析精度影响因素有重要的参考价值，所做的研究主要是对于不同直径的圆轨迹特点进行测试与分析，尝试分离数控机床误差并进行补偿的可行性。     

利用数控设备进行在线测量的探讨

通过数控机床与三坐标测量机的对比，提出了利用数控机床进行复杂曲面测量的基本方法；重点分析了数控系统的结构，提出了不同系统的开发方向及一般数控系统的在线测量方案；最后总结了研究意义。     

数控机床的数字化全闭环控制

针对发展国产高精度数控机床的需求，提出一种数字化全闭环控制方法，开发出新型数字化全闭环位置控制系统，实现了以数字驱动、数字检测和数字位控为特征的全数字化刀具轨迹控制，有效保证了数控机床的加工精度。该系统已在多种国产数控机床上进行了应用，在复杂精密零件加工方面取得良好效果。