作者:项四通; 杜正春; 杨建国 期刊:《机械设计与研究》 2019年第06期
几何误差与热误差是影响数控机床空间精度的两类重要误差,误差项多且产生机理复杂,直接影响机床加工质量,因此对其进行建模与分析至关重要。综述了近5年数控机床几何与热误差测量与分析研究的最新进展,总结了现有误差测量和建模方法的特点。几何误差方面重点综述了基于试件在机测量、基于激光跟踪干涉仪测量以及测量可追溯性分析的研究新进展;热误差方面着重总结了丝杠、旋转轴和主轴核心部件的热误差建模新方法。最终系统地分析了...
作者:苏彩红; 林梅金; 邓嘉华; 李伟杰 期刊:《自动化与信息工程》 2014年第04期
针对目前机床热误差检测系统结构复杂、布线麻烦、安装困难等问题,设计了基于无线传感网络的机床热误差智能检测系统,采用嵌入式、无线传感技术对机床温度场、热变形等信号进行实时采集、处理和监测,实现多地显示和故障报警等功能。
作者:伍伟敏; 孙慧; 徐文庆; 胡巍; 周丽萍 期刊:《内燃机与配件》 2019年第23期
工件加工精度是衡量数控机床工作性能的关键指标,研究如何快速、准确的判断出数控机床产生热误差的机理,并对其进行热误差补偿,对提升工件的加工精确度有着极其重要的意义。近些年,随着我国工业产业的日益发展,对零部件的加工需求也在逐渐扩张,这对数控机床加工业来讲,确是迎来大好发展前景。但是,机床在持续工作中,常因外界环境温度的干扰以及机床自身生成的热量影响,导致机床温度随工作时间的推移而产生非规律性的温度变化,根据...
作者:燕国欣; 李恬 期刊:《科技创新与应用》 2019年第35期
为了解决磨削加工受温度影响较大而导致主动测量控制仪精度较低的问题,文章针对温度影响磨削加工精度的因素,提出了温度监测补偿误差的方案。即针对磨削恶劣环境中温度变化所引起金属工件的热误差进行补偿。通过分析可知,补偿方案对主动测量仪精度有很好的补偿效果。
作者:李永祥; 童恒超; 曹洪涛; 张宏韬; 杨建国 期刊:《工程科学与技术》 2006年第02期
提出了采用时间序列分析法进行机床热误差建模的基本原理及方法,及其在数控机床热误差补偿建模中的应用.利用实测的热误差序列进行时序分析识模、建模和预报.再通过由微机结合机床控制器构成的补偿系统,利用所建立的时序分析模型,经过微机算出补偿值并送入机床控制器对刀架进行附加进给运动完成实时补偿.实验结果表明,可将工件的尺寸变化从原来的25 μm以上降到10 μm以内,大幅度提高了机床的加工精度,从而论证了时序分析法在数控机...
作者:闫嘉钰; 张宏韬; 刘国良; 杨建国 期刊:《工程科学与技术》 2008年第02期
针对机床热误差建模技术当中温度布点选取的问题,提出了基于灰色综合关联度进行数控机床热误差建模的关键温度测点选取的新方法。将该方法应用于一台数控车削中心的实验研究,将原有16个温度测点减少至4个。通过同已有方法的比较表明,该方法具有计算简便,判据简易、明晰的优点,能够较大幅度提高所建立模型的鲁棒性。
数控铣床主轴系统作为高端制造装备中的重要组成部分,主轴结构会对机床等会对加工效率、精度、速度产生影响,因此研究减少数控铣床主轴误差的结构优化设计对发展高端装备行业具有重要意义。本文首先分析了数控铣床主轴系统在实际应用中存在的误差,然后针对主轴的结构进行设计并验证设计效果。
作者:邓三鹏; 姜庆华; 方沂; 孙爽; 周述齐 期刊:《天津职业技术师范大学学报》 2005年第02期
基于多体理论,建立了加工中心在线检测系统的几何误差与热误差综合模型,对测头误差处理技术进行了研究,利用该模型可以同时对测头误差、机床几何误差与热误差进行补偿,实验表明,此方法有效地提高了在线检测精度.
作者:杨小锋; 石艳; 胥云; 廖映华; 李志荣 期刊:《现代制造工程》 2019年第10期
滚珠丝杠作为机床进给系统最主要的定位、传动部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。为了减小丝杠-螺母副预紧力对机床进给系统热特性的影响,以某高速五轴联动龙门加工中心的X向进给系统为研究对象,充分、合理地模拟实际工况,运用有限元分析软件对比分析丝杠-螺母副在不同预紧力情况下滚珠丝杠进给系统的温升以及变形情况,为机床滚珠丝杠设计阶段预紧力的选取提供理论指导。结果表明:丝杠-螺母副预紧力的变化对丝杠本身的温升影...
作者:魏弦; 吴继忠; 王允威 期刊:《现代制造工程》 2018年第02期
在数控机床的热误差补偿技术中,机床温度信息的提取对改善机床的加工精度至关重要。首先对广泛使用的模糊聚类多元线性回归模型在变工况下的性能进行了试验,结果证明:试验工况变化后,该模型预测值失准。通过方差膨胀因子判断,这种现象是由模型自变量的复共线性引起。为了改进上述模型,提出了一种温度特征提取的建模方法,通过特征提取算法,提取模糊聚类优化测点的综合特征,从而得到综合特征自变量,最后利用综合自变量进行回归建模...
作者:余文利; 姚鑫骅 期刊:《现代制造工程》 2018年第06期
为减少热误差对数控机床加工精度的影响,提高灰色系统模型(GreysystemModel,GM)的预测精度,尝试将改进混沌粒子群优化(Improvemen Chaotic Particle Swarm Optimization,ICPSO)算法引入到灰色系统模型中,提出一种基于改进混沌粒子群优化算法的灰色系统模型数控机床热误差建模方法。首先,建立粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)粒子与GM(1,N)系数的映射关系;其次,ICPSO中混沌理论的Logistic映射对粒子...
作者:赵家黎; 黄利康; 李桥林 期刊:《现代制造工程》 2018年第07期
为提高数控机床精度,提出一种基于卡尔曼滤波法的机床误差建模新方法,将统计模型的回归系数看作状态向量,统计模型视为观测方程,利用卡尔曼滤波法实现了统计模型的建模,由于卡尔曼滤波法属于线性最小方差估计,所以相比最小二乘法可望获得更高的建模精度。对一台立式加工中心,利用温度传感器与非接触式激光位移传感器同步测量主轴温度变化及热误差,利用卡尔曼滤波法构建的热误差模型分别与利用最小二乘法(IS)、最dxz乘支...
作者:孙军; 郎姝; 孔碧溪 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2017年第10期
针对TX1600G镗铣加工中心X轴进给系统,设计实验方案采集进给系统的温度场和热误差数据,得到的数据可用于热误差补偿。首先依照实验方案,测量了丝杠关键位置的温度和丝杠上各测点的定位误差。然后利用误差分离原理,较好的分离出了丝杠的热误差。根据实验结果分析了前后轴承、螺母温度随时间变化的规律以及丝杠上各测点热误差与温度测点位置的关系。在实际测量过程中,综合丝杠定位方式和环境温度的影响,得到了丝杠的温度和热误差数据...
作者:孟祥忠 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2018年第08期
机床的热误差建模与补偿技术是提高机床加工精度的行之有效方法,而关键温度测点的选择是成功实施该技术的重要前提,由此提出一种基于偏相关-灰色综合关联度的温度测点优化方法。采用偏相关分析法,分析单一温度测点与主轴热误差间的相关性,剔除掉不相关或弱相关的测点,对剩余测点进行基于灰色综合关联度算法的分析,量化各测点与机床主轴热误差间的紧密程度,将测点数量由16个减少至4个。根据优化结果,建立4测点的热误差预测模型,分析...
作者:刘宏伟; 杨锐; 向华; 李波 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2019年第03期
文章以提高进给轴的精度为研究对象,目的是减小滚珠丝杠系统的热误差对加工精度的影响。改变传统的实心丝杠而设计成空心丝杠进给轴是减少滚珠丝杠内热量,降低成本的有效方法。然而,压力油在丝杠内循环流动只能够带走部分热量,文章在考虑进给轴结构优化的同时也分析了残余热量的热膨胀和热传导的效应,通过误差补偿的方式减小丝杠受热所带来的影响。实验证明这种补偿的方法是有效的。
作者:岳红新; 章青; 王慧清 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2005年第01期
文章基于多体系统理论,提出四轴加工中心的热误差建模理论和方法,同是运用RBF神经网络方法对热误差模型进行参数辨识.最后对工件优选了5个测温点,实时测量其温度,作为误差参数辨识的输入值,实现了软件实时补偿.在该加工中心上分别沿4个坐标方向加工工件表面并比较补偿结果,表明补偿效果显著.
作者:辛宗霈; 冯显英; 杜付鑫; 李慧; 李沛刚 期刊:《组合机床与自动化加工技术》 2019年第08期
针对机床进给系统热误差,提出了一种复合预测方法。首先使用神经网络对丝杠热变形量进行建模,然后以多项式拟合法来求得平台轴向热误差y与丝杠实际热变形量x之间的关系,建立平台轴向热误差预测模型,称作"两步法"。两步法与BP神经网络直接预测平台轴向热误差的方法(直接法)分别对实验进行预测,将两方法预测结果与实测平台轴向热误差对比。结果表明,实验过程中行程发生变化时,直接法预测得到的热误差残差在-5.4~6.6μm间波动,两步法预...
作者:谢飞; 王玲; 谭峰; 殷国富 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2019年第07期
为了建立预测精度高、泛化性能强的热误差预测模型,提出了一种基于新陈代谢原理的热误差伪滞后预测模型.通过实验研究发现了机床的伪滞后现象,并假设热误差是前一时刻关键点的温升及热误差共同作用的结果,求解出了机床的热关键点及典型工况下的热误差平均滞后时间.并利用遗传算法优化了最小二乘支持向量机的结构参数,基于新陈代谢原理对热误差进行迭代求解,从而建立了机床的热误差伪滞后预测模型.通过对比不同预测模型的预测结果,...
作者:吴金文; 王玉鹏; 周海波 期刊:《制造技术与机床》 2018年第06期
针对铣床主轴运行产生的热误差问题,采用改进BP神经网络预测模型,并对预测结果进行验证。融合量子粒子群算法和差分进化算法的各自优点,给出混合算法寻优操作流程。分析BP神经网络结构,给出改进BP神经网络优化流程图,构造铣床热误差适应度函数,采用混合算法优化BP神经网络预测模型。通过具体实例对铣床热误差进行实验验证,预测结果显示:BP神经网络预测偏差值较大,在Y轴、Z轴方向预测产生的偏差最大值分别为7.3μm和7.5μm,改进BP神...
数控机床的热误差是影响机床精度的关键因素,因此需要对其进行预测和补偿。首先通过多工况下的定位误差测量和进给轴测量点的温度监测,分析了进给轴温度场和热误差的分布变化特征;利用多元线性回归表征温度变化与进给轴膨胀率的定量关系从而完成热误差的预测建模,针对三轴数控立式铣床进行了热误差补偿。实验结果显示:基于修正的最小二乘法的热误差参考点预测模型更符合实际工况,与补偿前相比机床进给轴的精度提升了47.5%。