非球曲面超精密车削过程中的轮廓补偿控制方法

介绍了一种可提高非球曲面超精密加工机床的轮廓跟踪精度的误差补偿控制方法。该轮廓补偿控制器是机床轮廓位置伺服系统的一部分,它以二次曲线代替原微直线段来逼近给定轮廓,可提高系统的轮廓逼近精度,并减小插补数据不连续对伺服系统的冲击,从而最终提高轮廓的加工精度。     

数控机床程序编制中的精度问题

数控加工时,零件的成形精度,主要取决于以下三个方面: 1.机床精度,包括插值计算精度,伺服系统跟随精度和机械精度; 2.一次逼近误差,它是用适当的函数逼近零件轮廓时所产生的误差,不需逼近时则等于零;     

多轴机床几何误差的一般模型

较详细介绍了多轴机床几何误差的一般模型，这个模型把刀具相对工件的误差表达为机床两相连部件之间误差的线性组合．利用这个模型，可对机床的误差进行软件补偿．在不提高成本的情况下，可提高加工精度，实现不使用精密加工设奋的精密加工，该模型可适用于任意结构的机床．     

光学自由曲面加工机床换刀误差辨识与补偿机制研究

为了达到光学自由曲面加工机床的精度要求,进行机床快刀伺服系统换刀误差的辨识与补偿。首先对机床快刀换刀误差进行理论分析,得到其对加工成形点的影响。再对快刀系统进行几何建模以及刀具轨迹建模,从而进行工件表面微观形貌预测,得到换刀误差影响规律,进而设计检测方案以及换刀误差补偿方案。通过在matlab中进行换刀误差加工补偿建模,得到补偿后面型PV值为0.04μm,补偿效果良好。     

自由曲面侧铣刀具轮廓与轨迹同步优化方法

针对自由曲面侧铣加工中轨迹规划困难、加工精度难保证等问题，提出了一种自由曲线母线类刀具的外形轮廓设计方法。该方法在优化刀具轮廓的同时，充分考虑了加工过程中的工件精度和刀轴光顺性问题，实现了自由曲线母线类刀具的形状设计和对应侧铣加工轨迹的生成。首先，通过分别定义刀具轮廓母线和刀轴轨迹面实现对刀具形状和侧铣加工轨迹的表达，并由此计算切削行上刀具工件干涉量来评价加工误差，以刀轴轨迹面能量评价刀轴光顺性，建立了基于加工误差和刀轴光顺性的刀具轮廓与加工轨迹的同步优化模型；其次，为实现对同步优化模型的求解，给出了基于序列逼近法的求解策略，以及优化初值中刀轴轨迹面控制参数和刀具轮廓控制参数获取方法；最后，分别通过加工轨迹规划实验和刀具轮廓设计实验，验证了本文算法在在自由曲面四轴侧铣加工刀具轮廓设计与加工轨迹优化中的正确性及有效性。研究成果为提高自由曲面类零件侧铣加工精度、实现侧铣加工刀具轮廓设计及侧铣加工轨迹规划提供了一种有效的方法和手段。     

主轴伸长量补偿在高速数控机床上的应用

文章设计并实现了高速数控机床主轴伸长量的实时补偿;分析了补偿的原理,提出了补偿的具体措施和实现方法,给出了补偿的PLC控制程序,并用一系列的试验数据证明了补偿的有效性。这种方法在实际机床应用中提高了机床的加工精度,具有广泛的推广价值。     

机器人铣削系统精度控制方法及试验

新一代航空航天器大量使用一体化复杂大部件作为主要结构，传统机床难以满足其高质量、高效率、高柔性的加工需求，以工业机器人为载体的加工系统是解决该问题的有效新途径，但面临机器人精度低、刚性差的瓶颈。为提高工业机器人的加工精度，搭建了基于数控系统的机器人铣削系统，提出了关节空间-笛卡尔空间分级精度补偿方法。静载试验结果表明，机器人的重复定位精度由0.154 mm提高到0.039 mm,提高了74.68%;绝对定位精度由1.307 mm提高到0.156 mm,提高了88.06%;轨迹精度由1.346 mm提高到0.181 mm,提高了86.55%,实现了点位与轨迹精度的在线实时补偿。铣削试验结果表明，复合材料舱段铣削精度达到0.22 mm,表面粗糙度优于Ra4.8,机器人铣削系统能够满足航空航天零部件的加工精度要求。     

基于A3200控制器的超精密机床控制系统的设计与应用

以一种新型的运动控制器—A3200控制器为核心搭建了数控系统硬件平台,对控制器的控制函数及直接命令进行了研究,基于机床的需求开发了数控系统软件平台。同时,结合A3200控制器与伺服系统参数整定与优化方法,对伺服系统参数进行了整定和优化,提高了系统的精确性和稳定性。最后,对半球谐振子进行了加工试验,验证了数控系统的控制性能及加工精度。     

牛头式电火花加工机床Y轴导轨安装基面加工工艺研究

为了确保牛头式电火花加工机床的装配质量和加工精度,本文从Y轴导轨安装基面的加工位置、支撑结构和加工轮廓形式三个方面,对Y轴导轨安装基面的加工工艺进行了深入分析。并以实例为基础,明确了合理支撑结构,给出了Y轴导轨安装基面加工轮廓形式的研究方法。     

提升品质与生产力的专家--远东复合加工机床

复合加工机床能在一台机床上实现从毛坯至成品的全部自动化加工.数控技术的进步和广泛应用可提高多品种单件和中小批量加工的功效,缩短在不同数控机床间进行工序转换而引起的待工以及多次上下料等时间,大大节省人力、电力资源,并可获得数倍加工功效.从机床的加工精度分析,工件的一次性装夹可减少安装误差,大幅度提高加工精度.     

一种可配置的多主轴数控系统研究与开发

对于一些工序较少、成本低，要求快速换刀同时也能批量生产的中小型工件数控复合加工场合，需要增加数控机床的主轴并可根据需要自由配置，满足多工件或多工序加工要求，因此需有相应的数控系统给予支撑。多主轴机床主要针对中小型零件大批量生产需要，工序适当分散，增加同时加工的主轴数量，工件在机床上只有一次装夹定位，既减少了加工辅助时间，提高加工效率，又提高了工件的加工精度。     

基于PMAC的在位误差补偿系统

提出了一种数控机床误差补偿方法,在位测量零件几何尺寸,利用测量数据修改加工程序,补偿加工误差,可明显提高加工精度。     

用于飞机大型结构件加工的高档数控机床的精度控制及管理

精度检查一直被我国学者所忽略,但是机床精度的检查与管理是至关重要的。机床精度的检查需要按照计划按照周期进行实施,通过检测精度的记录结果分析并了解机床实时精度状态。通过合理的调配及管理使机床加工出更合适的零件,可以提高机床加工零件的合格率,也可以更好地延长机床寿命。结合TPM(全员生产保全)的实施,将精度检测与管理融入其中,实时地展现了机床精度状态及加工注意事项,为机床的预防性维修做好了铺垫。     

一种快速磨削新技术

美国UnitedGrindingTechnologiesInc.公司准备在其BlohmPlanomat蠕缓磨床中采用一种新的CNC磨轮修整技术．该技术无需使用修整工具就可生成磨轮轮廓．提高磨轮修整和磨床的调整速度．这种新技术采用一组通用金刚石成形修整磨盘对摩轮进行仿形轮廓加工．将其同为BlohmPlanomat而新近开发的Profile软件结合使用，用户可进行复杂的磨轮轮廓修整并生成磨削程序．Profile软件根据所需磨轮轮廓的CAD文件生成CNC修整轨迹．并将其下载到磨床的控制软件中．利用Profile软件还可对机床的工作过程及机床所有轴向上的运动进行离线模拟．BlohmPl…     

MAG公司CIMES 2008展品

XK系列冷成形加工机床 采用MAG动力总成公司冷成型工艺,只需要几秒钟就可完成轮廓的无屑加工.它的工作效率是去屑加工法的30倍.另外,冷成形的工件可以获得更高的负载能力、表面质量和精度.MAG动力总成公司冷成形技术的一个明显的优势就是不用考虑铣削时刀具空刀问题.齿条能够延伸到与轴肩平齐.机床床身采用C型结构设计,以保证机床持续的精度稳定性.在上下基体之间有两个可移动的刚性导轨.靠液压实现上下滑台的相对移动来获得齿条的相对运动.机床设计模块化,用以适应各种自动装料装置.在机床滑台返回行程的过程中,已滚压和未滚压工件之间已经完成了转换,因此保证了机床最短的生产节拍.     

A35精密数控电火花成形机床的特点与新应用

A35精密数控电火花成形机床采用进口超精密级(SP)直线导轨、研磨级(C2)滚珠丝杆,床身、立柱等基础铸件经过3年以上时效处理,机床几何精度及动态精度保证在5μm以下.其机床床身、立柱等基础结构件的设计借鉴了德国与日本的结构优点,并经过计算机受力与热变形分析、模态分析,反复优化改进而来;在装配过程中采用费时、费料的工艺路线,预留了更多的精度储备量,保障了机床的精度稳定性在10年以上. 电源搭载专业级智能专家库,自动生成加工代码,按用户要求最优化加工,终身免费升级专家库,今天的放电条件可以在5年以后获得同样的加工精度.脉冲电源配置0.1A微细加工回路、低损耗回路、大面积镜面加工回路等.机床精度补偿能力提高5倍,全部加工条件具有直接修改菜单,用户可自定义、自编程序快捷菜单.数控系统预留了第四轴、第五轴电器接口,配上高精度的C轴、B轴时就可实现航空、航天复杂零件五轴五联动加工的特殊要求;同时还预留自了动电极交换系统电器接口,以满足未来扩展需求.新的软件操作界面使操作更方便、效率更高.     

磁流变机床误差分析和加工工艺优化

首先通过实验分析不同工艺参数下对去除函数稳定性的影响,并进行了仿真分析,确定了机床的敏感方向;其次,对磁流变机床运动轴误差进行了测量,分析这些误差引起法线方向误差的大小;最后,实验验证采用较大的压深和补偿法线方向误差可以有效提高机床的加工精度.     

航空发动机叶片矩形阵列磨削加工技术

航空发动机高压压气机叶片弯扭严重、进排气边小、材料加工难度大、精度要求高,采用常规锻造、辊轧、铣削、电解加工方法极难在高效率、低成本的前提下保证其几何精度和表面质量。而常规多轴联动磨削效率过低,且面临复杂的加工残余应力变形问题。因此,利用反向分段残余应力加工控制方法与研制的矩形阵列磨削机床相结合成功实现了多个型号叶片的多主轴同步磨削加工。其中,利用分段方法实现了工件的局部刚性化,等效减小了本段材料的加工变形,利用反向加工顺序消除了本段微小残余应力变形对其他各段的位置移动和误差放大,解决了柔性体局部材料加工过程定位基准的变位问题,使加工残余应力变形的影响减少至接近于零。所加工出的叶片线轮廓度和面轮廓度分别达到30μm和40μm以内,采用4主轴机床后磨削效率较此前单主轴机床的提高近4倍,该方法可以大幅度降低叶片加工成本,并为采用更多主轴机床矩形阵列加工奠定了基础。     

编辑推荐产品2014年度

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并联机床的运动学标定

并联机床具有刚度高、动态性能好、加工效率高等特点,已在大型航空结构件的加工等领域得到了成功应用.运动学标定是并联机床重要的精度保证手段之一.本文从误差建模、位姿测量、误差辨识及误差补偿等方面介绍了并联机床的运动学标定方法,并具体介绍了一台国产并联机床的运动学标定试验及相关研究.