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加工中心在线检测误差补偿技术研究

柔性制造技术要求实现加工过程的自动监控和误差补偿 ,以使制造系统长期保持高效率、高可靠性和低成本的运行状态 [1 ]。数控加工中心在线检测及误差补偿技术将加工、检测和误差补偿集成在一起 ,可实现序前、序中和序后高精度自动测量 ,避免了多次装夹引起的误差 ,大大减少了辅助时间。对保证检测机床的工作状态及加工精度、降低废品率等方面都有重要意义 [2 ,3]。因此 ,数控加工中心在线检测误差补偿技术日益成为人们关注的焦点之一。本文建立了包括机床和测头误差参数在内的加工中心在线检测系统误差模型 ,提出了测头系统测量误差参数和安装误差参数的辨识方法 ,实现了加工中心在线检测软件误差补偿。1 加工中心在线检测系统组成及误差分析1 .1 加工中心在线检测系统组成加工中心在线检测系统是一个由数控加工中心、测头装置、被测工件、计算机系统组成的复杂的机电一体化系统 ,见图 1。图 1中 ,CAIS为计算机辅助加工中心在线检测误差补偿软件包。1 .2...  (本文共6页) 阅读全文>>

广东工业大学
广东工业大学

复杂曲面零件精密检测与误差补偿技术研究

随着制造业技术和装备的不断进步,对复杂零件/产品的精度、效率、质量和外观要求愈来愈高。在复杂曲面零件的生产过程中,需要用相应的检测技术对其加工精度进行检测和控制。基于三坐标测量机(CMM)的检测技术常用于精密零件的形位精度检测,但具有工件二次装夹定位误差问题及大型零件测量的局限性问题。在数控机床上直接进行加工精度的在线检测,形成“加工—测量—补偿”的闭环加工检测系统,是近年来国内外研究领域的研究热点。本文针对目前复杂曲面零件精密在线检测中存在的难点问题,深入开展测点规划、检测数据的误差补偿、加工误差分解和补偿等关键技术研究,以期通过在线检测与原位补偿加工,提高曲面零件的加工精度。本文的主要内容包括以下几个方面:(1)深入调研复杂曲面零件精密检测技术和误差补偿方法的研究现状,对现有检测系统、检测方法以及误差补偿方法进行综述分析,并指出该领域仍然存在的难点问题。(2)在曲面零件的测点规划上,针对三角网格模型存在的数据冗余及三角面片间...  (本文共175页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工业大学
河北工业大学

数控误差补偿新技术研究

追求高精、高效的生产和低成本的产品,对在现代制造业中占主导地位的数控机床提出了更高的要求。在分析了国内外现有研究成果的基础上,提出了基于多体系统理论的数控机床误差自动建模方法,该方法的主导思想是:将误差模型主要组成元素特征矩阵看作对象建立了特征矩阵函数库,利用特征和特征矩阵的对应关系,将误差建模问题转化为确定相邻体间的特征,而每对相邻体间的特征由它们本身的相对运动确定,这样以来将复杂的误差建模问题简单化。基于此方法开发了误差自动建模软件系统,在此基础上开发了数控机床误差监控系统,利用自动生成的误差模型进行数控机床在线检测误差补偿和数控加工误差补偿。主要研究内容如下:1.分析了数控技术发展趋势和方向、国内外误差建模和误差补偿的研究现状,比较了现有的误差建模方法和误差补偿方法的优缺点,以及国内外自动建模的种类方法及特点;2.介绍了基于多体系统理论的误差建模方法及特点,定义特征符号,对机床的构型和部件运动信息进行分类和抽象后用特征符号...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

面向航空结构件复杂曲面的在线检测与误差补偿技术研究

具有复杂曲面特征的整体结构件广泛应用于航空航天领域,但是其较高的尺寸精度要求给机加工带来了严峻的挑战,如何保障和提升该类零件的加工精度一直是航空航天制造领域的难题之一。为此,本文以航空结构件复杂曲面加工过程质量控制为目标,充分利用“加工-检测”一体化在线检测技术,针对复杂曲面特征高精加工的检测路径自动规划、误差标定与补偿、加工余量均匀化等问题进行研究。主要研究工作如下:(1)测量路径自动规划。从涉及测量轨迹自动规划流程的诸多环节入手,研究了复杂曲面检测点位快速生成、检测点位自动布局、测量路径自动规划以及测量轨迹仿真等,提出了基于在线检测的测量路径自动规划技术,实现了复杂曲面无碰撞条件下的检测路径快速生成及模拟。(2)机床误差与测头误差的标定与补偿。针对在线检测精度问题,重点分析了机床及测头等主要因素对在线检测精度的影响,提出了机床及测头误差标定及补偿方法,实现了检测点位的精确采集。(3)基于在线检测的复杂曲面加工余量优化。为了实...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于热误差补偿的加工中心在线检测软件的开发

本文结合先进制造技术(AMT),针对CIMS中计算机辅助质量监控(CAQC)技术的关键问题—加工中心在线检测及其误差补偿技术进行了深入研究。以多体系统理论为基础,以提高加工中心在线检测精度为目的,对加工中心在线检测技术中的热误差建模、参数辩识、误差补偿、数据处理技术及检测软件的开发进行了深入研究。在Windows 2000平台上运用Visual Basic 6.0和Access数据库开发了基于热误差补偿的加工中心在线检测软件,利用软件修正测量数据的方法来提高测量精度。本文的主要工作概括为如下几个方面:一、针对三轴立式加工中心在线检测系统,工作原理及主要误差来源进行了分析,重点分析了测头系统误差和机床系统的几何误差、热误差;二、以多体系统理论(MBS)为基础,对三轴加工中心在线检测系统误差建模方法进行了深入研究,建立了包含测头误差、机床几何、热误差的综合误差补偿模型;三、对三轴立式加工中心在线检测系统的热特性进行细致的分析,对温度...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

具有丝杠热误差补偿功能的在线检测软件的开发

数控机床的定位精度是反映机床性能的一项重要指标,是影响工件加工精度的重要因素。由丝杠和螺母相对运动产生的热伸长严重影响定位精度,由于机床加工时工况多变,其丝杠的热变形状况不甚一致。本文结合丝杠热变形特点,采用RBF神经网络方法建立了丝杠热误差模型,辨识丝杠的热变形误差参数,利用多体系统理论建立具有丝杠热误差计算及补偿功能的通用模型。在Windows 2000平台上运用Visual Basic 6.0和Access数据库开发了相应的在线检测和补偿软件。本文的主要工作概括为如下几个方面:一、系统地论述了进给速度、预紧力、加工状况以及轴承固定形式等对丝杠热变形的影响。二、以多体系统理论(MBS)为基础,建立了包含测头误差、机床几何误差、丝杠和主轴热误差的综合误差补偿模型。三、介绍了神经网络的理论以及RBF网络的结构和算法,利用RBF神经网络方法建立了丝杠的热误差参数辨识模型。四、开发了计及丝杠热变形的加工中心在线检测软件;软件共有6个...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>