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数控机床几何误差测量研究现状及趋势 被引量:39
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作者 杜正春 杨建国 冯其波 《航空制造技术》 2017年第6期34-44,共11页
数控机床作为现代制造加工业的"工业母机",是衡量国家制造业的重要标志。随着技术的发展,对机床加工精度的要求越来越高。因此,我国数控机床精度和精度保持性面临着严峻的挑战,如何快速准确测量数控机床的各种误差成为该领域... 数控机床作为现代制造加工业的"工业母机",是衡量国家制造业的重要标志。随着技术的发展,对机床加工精度的要求越来越高。因此,我国数控机床精度和精度保持性面临着严峻的挑战,如何快速准确测量数控机床的各种误差成为该领域的一个研究热点和重点。首先从测量仪器角度以及测量策略研究角度回顾了数控机床激光干涉测量、激光跟踪测量、空间体积误差测量、球杆仪测量、平面光栅测试、R-Test、标准件测试等主要几何误差综合测量方法,并对热误差、力误差等相关研究做了简要回顾。在此基础上,分析了当前数控机床误差测量面临的主要挑战以及下一步的发展趋势,为国产数控机床误差测量方法与技术发展提供了建议。 展开更多
关键词 数控机床 几何误差 误差测量 误差补偿
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数控机床几何与热误差测量和建模研究新进展 被引量:18
2
作者 项四通 杜正春 杨建国 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期52-57,共6页
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... 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。最终系统地分析了机床误差测量与建模现有方法中尚需解决的技术难点,并探讨了未来的发展方向。 展开更多
关键词 数控机床 几何误差 热误差 误差测量 误差建模
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数控机床热误差的在线测量与补偿加工 被引量:11
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作者 郭前建 杨建国 +1 位作者 王秀山 沈京华 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第4期32-34,37,共4页
对数控机床热误差的产生原因及特点进行了综合分析,简单介绍了应用激光干涉仪对其进行在线测量的基本原理,对数控机床热误差补偿的具体实施过程进行了详细阐述。利用PLC抗干扰能力强、可靠性高、运算速度快及良好的接口性能,给出了数控... 对数控机床热误差的产生原因及特点进行了综合分析,简单介绍了应用激光干涉仪对其进行在线测量的基本原理,对数控机床热误差补偿的具体实施过程进行了详细阐述。利用PLC抗干扰能力强、可靠性高、运算速度快及良好的接口性能,给出了数控机床热误差补偿系统的硬件实现方法。应用PLC技术可以提高误差补偿精度,对误差补偿的硬件实施具有一定参考意义。 展开更多
关键词 数控机床 热误差补偿 在线测量 PLC
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基于机器视觉的刀具几何参数测量技术 被引量:7
4
作者 雷振山 汤小娇 李庆利 《工具技术》 北大核心 2004年第10期66-68,共3页
为了适应金属切削刀具理论研究和生产实践对于刀具几何参数快速、准确在线测量的要求 ,在Lab VIEW平台上开发了基于机器视觉的刀具测量系统 ,利用边缘检测、亚像素精度等图像处理技术 ,实现对车刀各参考平面内的主要几何参数的非接触测... 为了适应金属切削刀具理论研究和生产实践对于刀具几何参数快速、准确在线测量的要求 ,在Lab VIEW平台上开发了基于机器视觉的刀具测量系统 ,利用边缘检测、亚像素精度等图像处理技术 ,实现对车刀各参考平面内的主要几何参数的非接触测量。测量结果表明 。 展开更多
关键词 刀具几何参数 金属切削刀具 车刀 刀具测量 精度 非接触测量 在线测量 机器视觉 LABVIEW平台 边缘检测
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数控机床误差补偿技术及研究现状 被引量:11
5
作者 伍迪 《煤矿机械》 北大核心 2011年第6期8-10,共3页
介绍了数控机床误差补偿技术对工业发展的重要性,误差的分类和误差补偿的关键技术。通过对国内外误差补偿技术的发展现状进行分析,提出了目前数控机床误差补偿技术存在的关键问题。
关键词 数控机床 误差测量 误差补偿
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基于平面光栅的机床几何误差测量与辨识 被引量:9
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作者 郭世杰 梅雪松 姜歌东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2037-2049,共13页
几何误差是影响数控机床准静态精度的重要因素,针对几何误差测量、辨识问题,提出基于平面光栅的面—线机床空间几何误差辨识方法。依据多体系统理论和齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床21项几何误差元素与3项误差向量之间的映射关系;... 几何误差是影响数控机床准静态精度的重要因素,针对几何误差测量、辨识问题,提出基于平面光栅的面—线机床空间几何误差辨识方法。依据多体系统理论和齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床21项几何误差元素与3项误差向量之间的映射关系;规划了3个相互垂直的平面内的测量路径和辨识方案,通过单轴运动和两轴联动的形式可连续测量每个平面内的5条直线,进而依次确定垂直度、俯仰和偏摆误差、定位及直线度误差、滚转误差,减少了多次安装过程中安装误差累积对测量结果的影响;通过基于面—线法的21项几何误差测量和辨识实验,并与基于激光干涉仪测量辨识结果对比显示,平面光栅测量结果与激光干涉测量结果的空间误差向量最大偏差为2.4μm,平均偏差为0.77μm,验证了该方法对辨识机床精度是准确、有效的。 展开更多
关键词 数控机床 几何误差 面—线法 几何误差测量 误差辨识
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数控机床圆轨迹运动误差测试仪器和方法的研究 被引量:8
7
作者 刘焕牢 师汉民 +1 位作者 李斌 李曦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期691-695,共5页
介绍一种新的可用于数控机床圆轨迹运动误差测试的二维球杆仪。该二维球杆仪包括一根两端与精密小球相连的测量杆和一台高精度的旋转编码器,测量杆内置有可用于测量位移的高精度传感器,旋转编码器用来精确测量杆的转动角度。分析了测量... 介绍一种新的可用于数控机床圆轨迹运动误差测试的二维球杆仪。该二维球杆仪包括一根两端与精密小球相连的测量杆和一台高精度的旋转编码器,测量杆内置有可用于测量位移的高精度传感器,旋转编码器用来精确测量杆的转动角度。分析了测量仪器的误差,并进行了校正。试验表明,该仪器不仅可测量出机床圆周运动轨迹精度,用于机床的精度评价,还可以测出机床圆周运动任意指令位置的定位误差值,为进一步用于对圆轨迹的误差补偿打下基础。 展开更多
关键词 数控机床 圆轨迹 误差补偿 测试仪器
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基于粗集方法的机床热补偿误差的温度测点优化 被引量:9
8
作者 张海燕 曾黄麟 唐建芳 《机床与液压》 北大核心 2010年第1期39-40,61,共3页
机床热误差是影响机床加工精度稳定性的最大误差源,因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。采用粗集理论对机床热变形建模及补偿技术中温度测点的选择进行优化,以HMC800A立式三轴加工中心温度测点的选择为例进行研究,结果表明该... 机床热误差是影响机床加工精度稳定性的最大误差源,因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。采用粗集理论对机床热变形建模及补偿技术中温度测点的选择进行优化,以HMC800A立式三轴加工中心温度测点的选择为例进行研究,结果表明该方法能有效地减少温度测点数量,既可以保证模型的精度,又可节省工作量。 展开更多
关键词 数控机床 测点优化 热误差补偿 粗集理论
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基于机器视觉的几何量精密测量系统 被引量:8
9
作者 黎安兵 王宏涛 +2 位作者 陈琪 李国星 钮赛赛 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第4期99-101,120,共4页
设计了一种基于机器视觉的几何量精密测量系统,该系统以万能工具显微镜为机械平台,运用机器视觉技术实现边界和线的计算机辅助对准,结合基于现场可编程(逻辑)门阵列(FPGA)和单片机的光栅测量技术实现了长度、圆、角度等几何量的精密测量... 设计了一种基于机器视觉的几何量精密测量系统,该系统以万能工具显微镜为机械平台,运用机器视觉技术实现边界和线的计算机辅助对准,结合基于现场可编程(逻辑)门阵列(FPGA)和单片机的光栅测量技术实现了长度、圆、角度等几何量的精密测量,利用软件编程实现了测量数据的自动采集与处理,使用AutoCAD软件实现了零件尺寸的辅助测量。实验结果表明:该系统不仅保持了万能工具显微镜稳定性好、抗干扰性强等优点,且消除了人为误差,提高了测量效率,具有较高的重复性精度和测量精度。 展开更多
关键词 机器视觉 万能工具显微镜 精密测量 AUTOCAD
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基于机器视觉的卡尺工具法螺母实时检测系统 被引量:9
10
作者 吴禄慎 项桔敏 胡贇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期50-55,共6页
对变形的螺母进行人工决策,判断能否继续使用时,会存在很大的主观性,为此提出基于机器视觉的卡尺工具法实时检测系统。该检测系统首先通过CCD相机对螺母图像进行采集,再用Halcon算法库对采集的图像进行分析处理,实验提出基于卡尺工具的... 对变形的螺母进行人工决策,判断能否继续使用时,会存在很大的主观性,为此提出基于机器视觉的卡尺工具法实时检测系统。该检测系统首先通过CCD相机对螺母图像进行采集,再用Halcon算法库对采集的图像进行分析处理,实验提出基于卡尺工具的边缘检测方法对螺母内径进行圆拟合,通过测量拟合圆的直径对螺母进行检测,最后通过C#做出界面实现检测功能。经实验验证,该检测系统正确率高、测量精度可控,测量时间不超过60 ms。 展开更多
关键词 螺母孔径 机器视觉 HALCON 卡尺工具 拟合圆算法 测量精度
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数控机床空间位置误差的检测及神经网络误差补偿技术 被引量:7
11
作者 沈云波 童景琳 《工具技术》 北大核心 2006年第1期69-72,共4页
利用平面正交光栅检测三轴加工中心的空间位置误差,建立了机床空间位置误差的数学模型;提出了基于人工神经网络技术的机床空间位置误差补偿方法,并建立了神经网络误差补偿模型。通过误差测量与补偿试验,验证了该方法应用于数控机床误差... 利用平面正交光栅检测三轴加工中心的空间位置误差,建立了机床空间位置误差的数学模型;提出了基于人工神经网络技术的机床空间位置误差补偿方法,并建立了神经网络误差补偿模型。通过误差测量与补偿试验,验证了该方法应用于数控机床误差补偿的可行性。 展开更多
关键词 数控机床 空间位置误差 测量 误差补偿 神经网络 平面正交光栅
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六轴并联机床运动精度的标定研究 被引量:6
12
作者 魏世民 周晓光 廖启征 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第23期1981-1985,共5页
在对六轴并联机床进行运动精度标定的过程中,采用光栅球杆仪对并联机床运动平台的位置和姿态进行间接测量;针对实际标定过程中由于测量仪器自身精度产生的量测噪声造成最终辨识结果严重失真的问题,采用矩阵重构的方法来加以克服。仿真... 在对六轴并联机床进行运动精度标定的过程中,采用光栅球杆仪对并联机床运动平台的位置和姿态进行间接测量;针对实际标定过程中由于测量仪器自身精度产生的量测噪声造成最终辨识结果严重失真的问题,采用矩阵重构的方法来加以克服。仿真和实验结果表明上述方法可以有效地提高并联机床的运动精度,为并联机床的标定探索了一条切实可行的途径。 展开更多
关键词 六轴并联机床 运动精度 标定 光栅球杆仪 间接测量 矩阵重构法
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数控车床误差快速检测与精度标定 被引量:7
13
作者 李斌 田莺 +2 位作者 刘红奇 毛新勇 彭芳瑜 《机床与液压》 北大核心 2011年第17期18-21,共4页
数控机床误差检测与精度标定是误差补偿的关键环节。针对中、低档数控机床大批量生产出厂的标定,设计了基于步距规与电感测微仪的数控车床误差快速检测装置。通过设计相应的夹具,保证了步距规与车床的相对位姿精度,简化了操作,提高了测... 数控机床误差检测与精度标定是误差补偿的关键环节。针对中、低档数控机床大批量生产出厂的标定,设计了基于步距规与电感测微仪的数控车床误差快速检测装置。通过设计相应的夹具,保证了步距规与车床的相对位姿精度,简化了操作,提高了测量效率;通过温度误差消除,降低了装置对测量环境的要求;通过分析步距规受夹紧力后引起的变形,消除了夹紧力对测量结果的影响;通过设计接力算法扩大步距规的测量范围,解决了大行程轴的测量问题。此外,该装置可针对不同型号的数控系统,自动生成相应的误差补偿文件。采用该装置和激光干涉仪在CK6136S上进行了一系列对比试验,结果表明:采用该装置能快速检测出中低档数控机床定位误差,测量效率可提高1~2倍,检测精度可达3~4μm。 展开更多
关键词 数控机床 误差检测 精度标定 步距规
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基于激光干涉仪的垂直轴滚转角误差测量方法 被引量:7
14
作者 杨新刚 黄玉美 +1 位作者 朱德祥 包宝军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1399-1402,共4页
以激光干涉仪直线度误差测量为基础研究了数控机床垂直轴滚转角误差的检测方法。采用齐次坐标变换分析了测量值与原始误差的关系,在此基础上建立了滚转角误差检测模型;分析了直线度误差激光干涉测量原理,采用电子水平仪作为相对方位的... 以激光干涉仪直线度误差测量为基础研究了数控机床垂直轴滚转角误差的检测方法。采用齐次坐标变换分析了测量值与原始误差的关系,在此基础上建立了滚转角误差检测模型;分析了直线度误差激光干涉测量原理,采用电子水平仪作为相对方位的参考基准,给出了一种基于双直线度检测的垂直滚转角测量方法及装置;按照该方法的检测原理对水平轴进行了滚转误差检测实验并与电子水平仪直接测量的结果进行了对比,两种结果无显著差异。该方法及装置也适用垂直面内倾斜直线轴滚转角误差的检测。 展开更多
关键词 滚转角误差 数控机床 垂直轴 电子水平仪 干涉测量
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基于模糊聚类与灰色理论的机床主轴温度测点优化方法 被引量:7
15
作者 张林 陈国华 +2 位作者 赵殿章 向华 刘梦迪 《机床与液压》 北大核心 2020年第22期85-90,共6页
数控机床主轴热误差是影响机床加工精度的主要因素之一,主轴热误差温度测点优化对于准确建立机床主轴热误差模型、提高机床精度具有十分重要的意义。提出一种基于模糊聚类与灰色理论的机床测温点优化方法,通过对主轴测温点进行模糊聚类... 数控机床主轴热误差是影响机床加工精度的主要因素之一,主轴热误差温度测点优化对于准确建立机床主轴热误差模型、提高机床精度具有十分重要的意义。提出一种基于模糊聚类与灰色理论的机床测温点优化方法,通过对主轴测温点进行模糊聚类分析,根据Xie-Beni有效性指标评定,将温度点归为几类,然后通过对模糊聚类后的测温点与主轴热误差进行灰色相关性分析,实现机床主轴温度测点的进一步优化。试验结果验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 机床主轴 模糊聚类 灰色理论 温度测点 优化
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数控机床定位精度的测量和评定 被引量:6
16
作者 刘慧玲 曾韬 刘建湘 《机械研究与应用》 2005年第6期38-39,共2页
介绍如何使用激光多普勒位移测量仪测量数控机床的定位误差,并根据ISO 230-2(1997)标准确定数控机床的定位精度和重复定位精度,为进一步进行误差补偿提供基础。
关键词 数控机床 激光测量 定位精度 重复定位精度 评定
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智能机床的误差补偿技术 被引量:7
17
作者 郭云霞 叶文华 +1 位作者 梁睿君 何磊 《航空制造技术》 2016年第18期40-45,共6页
误差补偿技术是智能机床精度提高与保持的关键技术之一。分析了国内外机床误差补偿技术研究现状,提出智能机床误差补偿技术总框架;总结了智能机床误差源、误差元素、几何与热误差的误差元素模型及建模方法,以及典型的误差补偿方法 ;研... 误差补偿技术是智能机床精度提高与保持的关键技术之一。分析了国内外机床误差补偿技术研究现状,提出智能机床误差补偿技术总框架;总结了智能机床误差源、误差元素、几何与热误差的误差元素模型及建模方法,以及典型的误差补偿方法 ;研究了力误差补偿技术、基于零件在线测量的误差综合补偿技术;最后,对未来智能机床误差补偿技术的发展重点进行展望。 展开更多
关键词 智能机床 误差建模 误差补偿 力误差 在线测量
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三自由度并联姿态测量机构及其位姿显式解 被引量:6
18
作者 余晓流 潘紫微 +1 位作者 储刘火 钱方美 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第1期35-37,44,共4页
考虑到串联结构的六自由度位姿测量仪在对被测物体进行位姿综合测量时存在误差累积,影响测量精度,提出并联结构的三自由度姿态测量装置,将其连接到三自由度串联结构位置测量仪的末端来实现被测物体六个自由度的综合测量。通过机构综合... 考虑到串联结构的六自由度位姿测量仪在对被测物体进行位姿综合测量时存在误差累积,影响测量精度,提出并联结构的三自由度姿态测量装置,将其连接到三自由度串联结构位置测量仪的末端来实现被测物体六个自由度的综合测量。通过机构综合来克服并联机构正解困难,经推导得出被测物体姿态的显式解,从而缩短了计算时间,大大提高了测量效率。测量精度分析为三自由度并联结构姿态测量机构设计奠定了基础。 展开更多
关键词 三自由度并联姿态测量机构 位姿显式解 并联机床 并联机构 测量仪 并联结构
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数控机床热变形模型中测温点的优化选择研究 被引量:3
19
作者 闫守红 马术文 +3 位作者 闫开印 丁国富 谢伟 鲁远栋 《机械》 2006年第5期37-39,共3页
在数控机床热误差控制补偿技术中,合理选择温度变量,是建立补偿模型的关键所在。先采用模糊聚类对温度变量进行分组,然后根据温度变量与热变形的相关性在每组中选择典型的温度变量,最后根据回归分析中经过修正的相关系数选择测温点。以X... 在数控机床热误差控制补偿技术中,合理选择温度变量,是建立补偿模型的关键所在。先采用模糊聚类对温度变量进行分组,然后根据温度变量与热变形的相关性在每组中选择典型的温度变量,最后根据回归分析中经过修正的相关系数选择测温点。以XH718数控机床为实验对象,结果表明,此方法既能减少测温点,又能保证模型精度。 展开更多
关键词 数控机床 热变形 模糊聚类 相关系数 测温点
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应用于机床加工的总线数字量模块开发与试验研究
20
作者 靖娟 金卫凤 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第1期93-99,共7页
为了满足数控机床加工对信号量数据采集传输的实时性和稳定性的应用需求,如机床加工现场的轴运动位移硬件限位信号、气阀水阀信号、刀具测量等信号,同时能与可编程控制器建立通信进行数据交互,可实现信号量检测与控制功能。文章设计并... 为了满足数控机床加工对信号量数据采集传输的实时性和稳定性的应用需求,如机床加工现场的轴运动位移硬件限位信号、气阀水阀信号、刀具测量等信号,同时能与可编程控制器建立通信进行数据交互,可实现信号量检测与控制功能。文章设计并开发基于以太网通讯技术的EtherCAT通信协议的数字量模块,对数字量模块软硬件设计内容与数据交互程序的执行流程进行研究,并通过配合标准EtherCAT通信主站TwinCAT进行试验,证明开发的数字量模块能与控制器主站正常建立通信并进行数据传输,且与EtherCAT总线通信数据周期保持同步。基于数字量信号检测设计出机床刀径测量方案,应用该数字量模块在机床加工中进行量刀试验,结果表明通过数字量模块对检测信号的实时响应计算得到的机床刀具磨损误差满足应用要求,具有工程实际价值,达到了研究的目的。 展开更多
关键词 EtherCAT总线 数字量模块 数据交互 实时同步 机床量刀
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