两点法误差分离技术的分离精度分析

为了分析两点法误差分离技术中所包含的原理误差与该原理误差的规律和特性,在时域内建立了进行误差分离的零件模型,通过对不同影响因素的分析找到了两点法误差分离技术所含原理误差的规律和特性。使用两点法误差分离技术和圆度测量仪对同一零件进行测量比对,发现仿真结果和实验结果与理论分析相符。因此得出结论:当转轴不存在偏心误差时,对置安装传感器两点法分离结果的误差最大;当转轴存在偏心误差时,对置安装传感器两点法分离结果的误差最小。     

带标准分度转台的激光角度干涉仪的不准直误差模型

为了探讨带标准分度转台的激光角度干涉仪在测量过程中的安装不准直误差对测量结果的影响,在分析回转轴转角误差测量原理的基础上,根据测量光路的几何特征变化规律,提出测量系统的不准直误差模型。研究不准直误差变化对转角误差测量结果的影响,明确了为保证最终测量结果的精度在±1″内宜采取的误差控制措施。通过与自准直仪配合高精度多面棱体方法进行比对实验,并利用不准直误差模型对测量结果进行修正后,可以将测量结果的最大差值减小为-0.52″。结果表明所建立的误差模型的正确性,在准确评估和提高测量系统的精度上有一定的推广价值。     

齿轮在机测量中齿距误差分析

针对齿轮在机测量,指出了测量误差产生的原因是由于齿轮在加工过程中存在安装偏心误差和传动链误差。分析了齿轮在偏心情况下齿距的测量关系,提出了齿距测量补偿模型。得出结论：齿轮在机测量中由于偏心的存在,势必影响到测量结果的正确性,因此在机测量过程中对偏心量要实时修正以保证齿轮的精度。     

LG90冷轧管机垂直滑块式动平衡系统分析及优化

采用数学模型建立了LG90冷轧管机垂直滑块式动平衡系统机架连杆、平衡重锤连杆与曲柄转角的相互关系,从动力学角度分析了该系统的主要参数,并对其相关参数进行优化.通过优化设计,选择合理的重锤质量、扇形块质量以及扇形块质心到转轴距离乘积等,为冷轧管机垂直滑块平衡系统的分析提供了新的方法和思路.     

滑阀内孔圆柱度误差气动测量系统的研究

提出了一种基于压力式气动测量原理的滑阀阀套内孔圆柱度误差测量方法,建立了基于该方法的自动测量系统。在分析滑阀阀套内孔圆柱度误差的气动喷嘴扫描测量原理及测量采集点的特点基础上,研究了基于改进遗传算法的极坐标下最小区域圆柱度误差的评定与计算方法,并进行了实验研究。实验和分析结果表明,该测量方法和系统具有分辨率高和测量精度高的特点,圆柱度误差评定算法的计算效率高、结果稳定可靠,能够满足滑阀阀套内孔圆柱度误差现场自动化测量的要求。     

化学机械抛光机的抛光盘面形在位测量研究

化学机械抛光机是加工光学元件的主要设备,抛光盘面形是影响抛光机加工精度的重要技术参数。现有的抛光盘面形测量主要依赖离线测量的方式,存在着测量基准不统一、二次装夹引发变形等问题。针对上述问题,提出了一种抛光盘面形在位测量方法,搭建了抛光盘面形在位测量系统。经过误差分析将测量误差分离成为平行度误差与直线度误差两部分,通过垫调整片的方式将平行度误差从0.043 mm减小到0.015 mm,再通过z向补偿的方式将测量误差进一步减小到0.006 mm。分别利用抛光盘面形在位测量系统和三坐标测量机对直径200 mm的检测件进行了测量,两种测量方式的结果显示:抛光盘面形在位测量系统的测量误差在0.003 mm之内。抛光盘面形在位测量系统的测量精度得到了有效验证。     

基于虚拟样机技术的PQ泵结构分析

利用Pro/E建立PQ泵的三维模型,导入ADAMS得到动力学模型,结合AMESim中建立的液压控制模型,建立了YL 56型PQ泵的虚拟样机.通过仿真研究了斜盘转轴与泵的转轴存在偏心距对PQ泵的性能的影响,对变量柱塞泵的结构设计提供了一定的参考.     

基于ZigBee的船舶轴功率监测系统开发及故障诊断研究

基于ZigBee的无线通信传输,开发了船舶轴功率监测系统,实现对船舶轴系的扭矩和转速的实时测量,通过对轴功率的实时监测进而对主机的故障进行诊断。同时对该监测系统进行了软件、硬件设计,并通过实验测定了主机在两种故障状态下的轴功率输出。测量结果表明:该系统具有较高的准确性和可靠性。     

车轮踏面参数检测系统的误差分析

针对车轮踏面参数检测系统的车轮轴线与回转中心的偏心、传感器测量方向不通过回转中心、传感器测量方向与测量面呈交角和车轮轴线与回转中心倾斜等误差因素,建立车轮踏面参数检测系统的误差因素影响模型,分析比较了各误差因素对车轮踏面参数测量值的影响。利用Pro/E软件建立LMA型标准车轮的三维几何模型,并设置模拟采样参数和进行切面采样,通过MATLAB软件对采样数据进行仿真分析。结果表明,仿真结果与设定值一致。     

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。     

基于遗传算法迭代学习的偏心轴廓形误差补偿研究

为了提高偏心轴类零件轮廓加工精度,引入遗传算法和迭代学习PID控制算法,利用遗传算法对偏心轴磨床不同转速下的X-C轴PID参数进行整定,再通过迭代学习PID控制方法对X-C轴进行迭代学习控制,减小偏心轴磨床X-C轴的跟踪误差,通过MATLAB的Simulink仿真工具建立偏心轴磨削迭代学习PID控制仿真程序,进行仿真实验。实验表明基于遗传算法的PID迭代学习控制比普通PID控制更能够有效控制X-C轴跟踪误差,提高偏心轴轮廓加工精度。     

一种便携式的液力变矩器内孔装配尺寸测量装置设计

针对现有的液力变矩器内孔装配尺寸测量方法的不足,设计一种基于间接测量法的便携式测量装置。可以直接用该测量装置对液力变矩器内孔装配尺寸进行测量,非常方便,且消除了由于测量结果不精确导致的装配累积误差,保证了液力变矩器与动力机轴的装配精度。     

基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法

电流反馈信息的准确测量是永磁同步电机驱动系统高性能运行的重要前提。对于实际控制系统,由于器件温漂、老化和非线性等各种因素,电流传感器和相关调理电路会出现电流测量误差,其中电流测量偏置误差将引起频率为一倍电频的转矩与转速脉动,降低永磁同步电机控制性能。在详细分析电流测量偏置影响的基础上,探究闭环控制对电流谐波幅值的影响,指出闭环控制系统将影响电流谐波幅值,传统分析结果不再成立。针对这一问题,提出一种基于离散傅里叶变换的永磁同步电机驱动系统电流测量偏置误差在线补偿方法。在电机运行过程中实时提取电流脉动并有针对性地进行电流测量误差补偿,以消除由于测量偏置误差导致的转矩与转速脉动。与传统方法相比,所提方法无需定子电阻或转动惯量等电机参数。最后,通过数控机床用交流永磁同步电机验证了所提算法的有效性。     

具有补偿功能的瞬时扭矩检测用磁弹性传感器的研制

利用逆磁致伸缩传感器和数字信号处理技术开发一种新的扭矩测量系统。这个系统由微型扭矩传感器、数字信号处理器和旋转编码器组成。通常,磁弹性扭矩传感器的性能在很大程度上取决于轴材料,如果轴材料的磁特性不是均匀一致、各向同性,则作用扭矩的瞬时值不可能检测。然而采用本文开发的系统,可以准确地实时测量瞬时扭矩,因此这种系统可以广泛地应用于扭矩的在线实时测量。     

基于无线传输的动态转矩仪的机械结构设计

各种机械产品的研发、测试分析、质量检验、安全或优化控制中很多都需要进行动态转矩测量。对无线传输的动态转矩仪器的机械结构和主要零部件进行了设计,选用合理的弹性轴、联轴器等零件,并对壳体和底座的结构形状和尺寸进行了设计,提高了动态转矩仪的测量精度和可靠性。     

基于操作力矩的三偏心蝶阀动作特性研究

针对三偏心蝶阀开阀过程中易出现阀轴运动不平稳、卡涩故障等问题，基于三偏心蝶阀研究操作力矩及其动作特性。利用有限元仿真软件Fluent对三偏心蝶阀不同开度与压差下的内部流场状态、动水力矩及其系数进行模拟计算，并通过实验验证仿真结果的准确性；利用三偏心蝶阀操作力矩计算公式对实验阀门进行数值计算，分析动作过程中操作扭矩随开度的变化；最后利用仿真平台AMESim对单作用气动执行器系统进行建模，分析操作力矩对开阀动作时间及蝶板稳定性的影响。结果表明：随着压差的增加，动水力矩的最大值向小开度偏移，在60°～75°开度区间达到最大值；蝶阀的压差越大，阀轴动作时间越长且越不稳定，0.1、0.3 MPa压差下三偏心蝶阀动作时间分别增加了4.4%、10.7%;增加气缸直径、弹簧刚度可增加动作的稳定性。     

机床传动系统的故障诊断

机床传动系统故障往往会影响到机床的加工精度.正确选择故障诊断方法、准确提取典型故障的特征是机床传动系统故障诊断的关键,文中介绍了几种常用故障分析方法和机床传动系统常见故障的特征,包括传动齿轮的齿形误差、齿轮均匀磨损、箱体共振、轴轻度弯曲、断齿、轴不平衡、轴向窜动、轴承疲劳剥落和点蚀等故障发生时其振动信号的时域和频域特征,并结合实例介绍故障诊断方法的应用,可供有关工程技术人员参考.     

一种轴类零件径向圆跳动误差三点法测量研究

针对目前某企业轴类零件人工测量精度较低的问题,提出一种非接触激光三点法测量方法,建立了数学模型,设计了数据采集系统和数据实时系统,该方法能分离出圆度误差和回转误差,提高了测量精度。并且通过案例验证了方案的可行性,为轴类零件径向圆跳动误差研究提供了参考。     

Thermally induced positioning error modelling and compensation based on thermal characteristic analysis

To decrease the thermally induced positioning error of machine tools, a novel approach for modelling and compensation is proposed in this study. The cause of this error is determined to be dynamic pitch error, and its manifestations are discussed in this study. The thermal expansion of a screw shaft under the influence of friction heat is analysed theoretically, and a mathematical model of the transient temperature of the screw with regard to time is developed. A temperature calculation method in the cases of cooling in the process of warming up and warming up after cooling is also introduced. To solve the problem of heat unevenly distributed of the entire screw shaft, the screw shaft is divided into several evenly distributed heat regions, and the established model is fit for each region. The synthetic model is established by superposition of all models of the regions. In addition, an external error compensation system is developed based on a function called external mechanical origin offset in Fanuc CNC systems. Six test pieces are machined to validate the accuracy of the model and the effectiveness of the error compensation system. The result indicates that the accuracy of the pieces is significantly improved compared with that obtained without error compensation. The synthetic model of the entire screw shaft is demonstrated to be an effective approach to improve the accuracy of machine tools.     

基于自适应滑模控制的进给系统运动精度和节能的研究

为了提高进给系统的运动精度和降低其能耗,设计一种自适应滑模控制方法。对进给系统的机械结构进行剖析,分析其组成。通过丝杠导程和效率计算丝杆的负载扭矩,并在丝杆负载扭矩的基础上得出丝杆的动力学方程。在电机转矩的作用下,建立电机轴的运动方程。进而在电机的作用下,得到进给系统的状态方程。以系统的跟踪误差为依据,构建非线性滑动面,在进给系统状态方程的基础上,以驱动系统状态趋于期望滑动面为目的,设计滑模控制律,并控制误差的薄边界层为约束,构造自适应增益模型,完成自适应滑模控制方法的设计。采用所提方法和神经网络方法对直线变化和圆周期望运动轨迹进行跟踪实验。结果表明：在跟踪直线变化和圆周期望运动轨迹时,所提方法的跟踪精度比神经网络方法分别提高了37.52%和32.72%,所提方法的能耗也比神经网络方法降低了10.37%。