并联机床不同位形下的运动精度评价指标
机床各部位精度检测知识汇总,干货!
机床各部位精度检测知识汇总,⼲货!1、对不同形状的导轨,各表⾯应分别控制哪些平⾯的直线度误差? 答:机床导轨常见形状有矩形导轨和V形导轨。
矩形导轨的⽔平表⾯控制导轨在垂直平⾯内的直线度误差。
矩形导轨的两侧⾯控制导轨在⽔平⾯内的直线度误差。
对V形导轨,因为组成导轨的是两个斜表⾯,所以两个斜表⾯既控制垂直平⾯内的直线度误差,同时也控制⽔平⾯内的直线度误差。
2、导轨直线度误差常⽤检测⽅法有哪些? 答:导轨直线度误差常⽤检测⽅法有:研点法、平尺拉表⽐较法、垫塞法、拉钢丝检测法和⽔平仪检测法、光学平直仪(⾃准直仪)检测法等。
么叫研点法?3、什、什么叫研点法 答:⽤平尺检测导轨直线度误差时,在被检导轨表⾯均匀涂上⼀层很薄的红丹油,将平尺覆在被检导轨表⾯,⽤适当的压⼒作短距离的往复移动进⾏研点,然后取下平尺,观察被检导轨表⾯的研点分布情况及研点最疏处的密度。
研点在导轨全长上均匀分布,则表⽰导轨的直线度误差已达到平尺的相应精度要求。
这种⽅法叫做研点法。
研点法所⽤平尺是⼀根标准平直尺,其精度等级则根据被检导轨的精度要求来选择,⼀般不低于6级。
长度不短于被检导轨的长度(在精度要求较低的情况下,平尺长度可⽐导轨短1/4)。
4、研点法适⽤于哪⼏类导轨直线度误差的检测?答:采⽤刮研法修整导轨的直线度误差时,⼤多采⽤研点法。
研点法常⽤于较短导轨的检测,因为平尺超过2000mm时容易变形,制造困难,⽽且影响测量精度。
刮研短导轨时,导轨的直线度误差通常由平尺的精度来保证,同时对单位⾯积内研点的密度也有⼀定的要求,可根据机床的精度要求和导轨在本机床所处地位的性质及重要程度,分别规定为每25mm×25mm内研点不少于10~20点(即每刮⽅内点⼦数)。
⽤研点法检测导轨直线度误差时,由于它不能测量出导轨直线度的误差数值,因⽽当有⽔平仪时,⼀般都不⽤研点法作最后检测。
但是,应当指出,在缺乏测量仪器(⽔平仪,光学平直仪等)的情况下,采⽤三根平尺互研法⽣产的检验平尺,可以较有效地满⾜⼀般机床短导轨直线度误差的检测要求。
数控机床的主要技术指标
二、数控机床的运动性指标
4.摆角范围 数控机床的摆角的大小也直接影响加工零
件空间部位的能力。但摆角太大又造成 机床的刚度下降,因此给机床设计带来 许多的困难。
二、数控机床的运动性指标
5.刀库容量及换刀时间 刀库容量及换刀时间直接影响生产率。 刀库容量:目前中小型加工中心有16~60
把,大型100把以上。 换刀时间:将主轴上使用的刀具与装在刀
三、数控机床的主要技术指标
7.准备功能(G功能) 准备功能用来指令机床的动作方式,包括
基本移动、程序暂停、平面选择、坐标 设定、刀具补偿、参考点返回、固定循 环和公/英制的选择。
三、数控机床的主要技术指标
8.辅助功能(M功能) 辅助功能用来规定主轴的启停转向,冷却
液的接通和断开,刀库的启停 辅助功能的使用有前作用M功能和后作用M
库上的刀具进行交换所需要的时间。国 内换刀时间10~20s内能完成,国外仅为 4~5s。
三、数控机床的主要技术指标
1.可控轴数和联动轴数 可控轴数是机床数控装置能够控制的坐标
轴数目,其中包括移动轴和旋转轴。 联动轴数是指机床数控装置的坐标轴同时
达到空间某一点的坐标数目,与可控轴 数不同,一般有两轴联动、两周半联动, 三周联动,四周联动和五轴联动。
6, 2021
谢谢观赏
You made my day!
我们,还在路上……
有主轴倍率开关,可在不修改程序的情 况下改变主轴转速,典型的调节范围为 50~120%,每档间隔5%。另外机床的 的端面切削的恒定切削中,可用m/min 为单位的主轴恒线速表示的方法。
三、数控机床的主要技术指标
6.插补功能 插补功能越强,说明数控系统能够加工的
轮廓越多。目前数控系统不仅可用插补 直线、圆弧,还可用插补抛物线、椭圆、 正弦曲线,螺旋曲线和样条函数等。
并联机床的灵巧度评价指标及其应用
o ce c n eh oo y, n d o2 6 , h n fS in e d T c n lg Qig a 6 5 0 C ik; a 1 2.C l g f M eh nc lE g n eig , a sa nv ri ol e c a i n iern e o a Y nh n U iest y,Q n u n d o0 6 0 , hn ) ih a g a 6 0 4 C ik
指标 。最后 , 介绍 了在 实际加工 中对不同加工 轨迹的灵 巧度进 行综 合评价 的方法 。实验结 果表 明 : 机床实 际加 工 巾 D 1O
平 面 圆 , 各 向 同性 有 较 高 要 求 时 的 最 优 加 工 轨 迹 为 一6 0mm, 证 了机 床 加 工 过 程 中 应 具 有 良好 运 动 和 动 力 学 性 能 对 5 保 的要 求 。
CH EN u l n ’ Xi o g 一,ZHA( )Yo g s e g ,LU i g n —h n Ln
( .C le eo e h n c l n e to i gie rn 1 o lg J M c a ia d Elcr n cEn n e i g,S a d n i est a h n o g Un v r iy
具有五个驱动分支和一个约束分支 , 以实现三维移动 和_ 维转 动。建立了该机床机构的雅可 比矩 阵 , 到 了三个 影响 可 I 得 机床机构灵巧度的指标 , 即条件数 、 小奇异值 、 最 可操作性 ; 并通过 对这三个 并联机 床灵巧度 评价指 标进 行分 析 , 义 了 定
两 个 灵 巧 度 的 综 合 评 价 指 标 一 合 灵 巧 度 系数 和 综 合 灵 巧 度 , 别 作 为 评 价 不 同 位 形 下 灵 巧 度 和整 个 刀 位 文 件 灵 巧 度 的 综 分
数控机床精度检验内容
数控机床精度检验内容数控机床是一种高精度、高效率的加工设备,其精度直接影响着加工零件的质量和精度。
因此,对数控机床的精度进行检验是非常重要的。
下面将介绍数控机床精度检验的内容。
首先,数控机床的精度检验包括几个方面,几何精度、运动精度和位置精度。
几何精度是指机床各轴线的几何误差,包括直线度、平行度、垂直度等;运动精度是指机床在运动过程中的动态精度,包括加工速度、加速度、减速度等;位置精度是指机床在停止状态下的定位精度,包括定位误差、重复定位精度等。
这些精度指标直接影响着数控机床加工零件的精度和表面质量。
其次,数控机床精度检验的方法主要包括几种,静态检验、动态检验和综合检验。
静态检验是指在机床停止状态下对各轴线的几何精度进行检测,可以通过测量仪器进行测量,如千分尺、角尺等;动态检验是指在机床运动状态下对运动精度进行检测,可以通过加工模拟零件进行加工,然后进行测量分析;综合检验是指将静态检验和动态检验相结合,对机床的整体精度进行评估。
另外,数控机床精度检验的标准主要包括国家标准和行业标准。
国家标准是指由国家相关部门颁布的针对数控机床精度的检验标准,如GB/T19001-2008《数控机床检验标准》等;行业标准是指由行业协会或企业制定的针对特定类型数控机床的检验标准,如《数控车床精度检验标准》等。
在进行数控机床精度检验时,需要严格按照相关标准进行检验,以确保检验结果的准确性和可靠性。
最后,数控机床精度检验的意义在于保证机床加工零件的精度和质量,提高加工效率和加工精度,降低加工成本,提高产品的竞争力。
通过定期对数控机床进行精度检验,可以及时发现机床的精度问题,进行调整和维护,确保机床的稳定性和可靠性,延长机床的使用寿命。
综上所述,数控机床精度检验内容包括几何精度、运动精度和位置精度,检验方法包括静态检验、动态检验和综合检验,检验标准包括国家标准和行业标准。
通过精度检验可以保证机床的加工精度和质量,提高产品的竞争力,具有重要的意义和价值。
机床精度的高低都有哪些衡量标准
机床的技术经济指标用来制造机器零件的设备通称为金属切削机床,简称机床。
机床本身质量的优劣,直接影响所造机器的质量。
衡量一台机床的质量是多方面的,但主要是要求工艺性好,系列化、通用化、标准化程度高,结构简单,重量轻,工作可靠,生产率高等。
机床精度的高低都有哪些衡量标准:1、机床的工艺的可能性工艺的可能性是指机床适应不同生产要求的能力。
通用机床可以完成一定尺寸范围内各种零件多工序加工,工艺的可能性较宽,因而结构相对复杂,适应于单件小批生产。
专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序,其工艺的可能性较窄,适用于大批量生产,可以提高生产率,保证加工质量,简化机床结构,降低机床成本。
2、加工精度和表面粗糙度要保证被加工零件的精度和表面粗糙度,机床本身必须具备一定的几何精度、运动精度、传动精度和动态精度。
(1)几何精度:是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形状精度、位置精度。
机床的几何精度对加工精度有重要的影响,因此是评定机床精度的主要指标。
(2)运动精度:是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度,几何位置的变化量越大,运动精度越低。
(3)传动精度:是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。
以上三种精度指标都是在空载条件下检测的,为全面反映机床的性能,必须要求机床有一定的动态精度和温升作用下主要零部件的形状、位置精度。
影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。
3、系列化、通用化、标准化程度机床的系列化、通用化、标准化是密切联系的,品种系列化是部件通用化和零件标准化的基础,而部件的通用化和零件的标准化又促进和推动品种系列化工作。
4、机床的使用寿命机床结构的可靠性和耐磨性是衡量机床寿命的主要指标。
衡量车床的精度指标有哪些
衡量车床的精度指标分为这么几种:
定位精度与重复定位精度:
定位精度是指车床等移动部件的实际运动位置与指令位置的一直程度,其不一致的差值即为定位误差。
引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给传动及导轨误差等。
定位误差直接影响加工零件的尺寸精度。
重复定位精度是指在相同的操作方式和条件下,多次完成规定操作后得到结果的一致程度。
一般是呈正态分布的偶然性误差,它会影响批量加工零件的一致性。
是一项非常重量的性能指标。
一般数控机床的定位精度为0.018mm,重复定位精度为0.008mm.
二是分辨率和脉冲当量:
分辨率是指可以分辨的位移间隙。
对测量系统而言,分辨率是可以测量的位移,对控制系统而言,分辨率是可以控制的位移增量。
脉冲当量是指数控装置没发出一个脉冲信号,机床位移部件所产生的位移量。
三是分度精度:
分度精度是指分度工作台在分度时,实际回转角度与指令回转角度的差值。
分度精度即影响零件加工部位在空间的角度位置,也影响孔
系加工的同轴度等。
机床精度检测表
机床精度检测表1. 引言在刻度度量中,机床的精度是一个非常重要的指标。
机床的精度直接关系到加工零件的质量和尺寸的精确度。
因此,机床的精度检测是保证加工质量的关键步骤。
本文档旨在说明机床精度检测的过程,并提供机床精度检测表供参考。
2. 机床精度检测过程机床精度检测过程主要包括以下几个步骤:2.1 准备工作在进行机床精度检测之前,需要做一些准备工作。
首先,需要确认机床是否处于正常工作状态,并保证测量仪器的准确性。
其次,清理和保养机床的各个部件,以确保各个部件的运行正常和干净。
2.2 测量参数选择机床精度检测需要选择适当的测量参数。
常见的机床精度参数包括:加工尺寸、重复定位精度、插入量、直线度、垂直度、平行度等。
2.3 测量方法根据所选择的测量参数,选择合适的测量方法。
常见的测量方法包括:直接测量法、比较测量法、间接测量法等。
2.4 测量数据记录在进行机床精度检测时,需要准确地记录测量数据。
记录的数据包括测量数值、时间、测量设备等信息。
同时,还要对测量数据进行分析和处理,确保数据的准确性和可靠性。
2.5 分析和评估通过分析和评估测量数据,得出机床的精度结果。
根据测量结果,可以判断机床的加工能力和加工质量,从而采取相应的措施进行调整和改进。
3. 机床精度检测表下面是一个示例的机床精度检测表,供参考:项目单位测量数值标准要求是否合格加工尺寸mm重复定位精度mm插入量mm直线度mm垂直度mm平行度mm4. 结论机床精度检测是保证加工质量和尺寸精确度的重要步骤。
通过选择适当的测量参数和方法,准确地记录和分析测量数据,可以得出机床的精度结果,并采取相应的改进措施。
机床精度检测表是一个有力的工具,可以帮助工程师进行机床精度检测和评估。
冗余并联机构运动学性能分析与优化
冗余并联机构运动学性能分析与优化陈修龙;蒋德玉;陈林林;王清【摘要】研究了一种4自由度—虎克铰—移动副—球铰/转动副—移动副—虎克铰冗余并联机构的运动学性能评价指标和优化设计,建立了该并联机构的雅可比矩阵,得到了该机构的3个不同的运动学性能评价指标,即条件数、最小奇异值和可操作性,在此基础上,定义了评价不同位形下运动学综合性能的全局灵巧度系数指标,并分别研究了不同性能评价指标在并联机构工作空间内的分布规律.最后,基于全局灵巧度指标,利用遗传算法对冗余驱动并联机构的结构参数进行了优化设计.为该冗余并联机构的结构设计奠定了理论基础.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2016(047)006【总页数】8页(P340-347)【关键词】冗余并联机构;雅可比矩阵;灵巧度;优化设计【作者】陈修龙;蒋德玉;陈林林;王清【作者单位】山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学纳米工程研究所,青岛266590【正文语种】中文【中图分类】TH113冗余并联机构是输入构件数目多于输出构件自由度数的并联机构,它相对于—般并联机构具有更高刚度、更优的力操作性能和更大的承载能力等优点,目前已成为机器人研究与应用的—个热点[1-3]。
冗余并联机构的灵巧度是评价机构综合运动学性能和衡量机构传递精度的重要指标,也是参数优化设计的重要依据。
迄今,国内外学者在并联机构运动性能分析和优化设计方面取得了—些非常有价值的研究成果[4-16],针对多种不同的灵巧度评价指标进行了系统的研究,提出了基于不同运动学性能指标的优化设计方法[17-19],在—定程度上提高了并联机构的运动性能。
但以往研究主要针对非冗余并联机构,涉及冗余并联机构的极少。
本文以具有自主知识产权的空间4-UPS-RPU冗余并联机构为例,该机构动平台通过4个结构完全相同的驱动分支UPS(虎克铰-移动副-球副) 以及另—个驱动分支RPU(转动副-移动副-虎克铰)与动平台相连接;推导该机构的雅可比矩阵;分析机构的条件数、最小奇异值和可操作性等灵巧度评价指标;提出并分析全局灵巧度系数综合评价冗余并联机构在各种位形下的灵巧度;基于全局灵巧度系数实现冗余驱动并联机构结构参数的优化设计。
并联机构精度评估
并联机构精度评估并联机构精度评估并联机构是一种由多个连杆组成的力学结构,常用于工业机械和机器人的设计中。
评估并联机构的精度对于确保其性能和功能的可靠性至关重要。
下面将按照逐步思考的方式,介绍如何进行并联机构精度评估。
第一步:确定评估指标首先,我们需要确定评估并联机构精度的指标。
常见的指标包括位置精度、角度精度、重复精度和刚度等。
位置精度是指机构输出位置与预期位置之间的偏差,角度精度是指机构输出角度与预期角度之间的偏差,重复精度是指机构在多次运动过程中输出位置或角度的重复性。
刚度则与机构的刚性有关,即在受力情况下的变形程度。
第二步:制定测试方案制定合适的测试方案是评估并联机构精度的关键。
根据评估指标,我们可以设计相应的测试方法。
例如,对于位置精度的评估,可以使用激光测距仪或编码器等设备来测量机构输出位置与预期位置之间的偏差;对于角度精度的评估,可以使用角度传感器来测量机构输出角度与预期角度之间的偏差。
第三步:进行测试在进行测试之前,需要确保测试环境的稳定性和准确性。
例如,要消除机构自身的振动和干扰,可以使用减振器和隔离器等设备。
然后,按照测试方案进行实际测试。
对于每个评估指标,可以进行多组测试,并取平均值来减少误差。
测试结果需要记录并进行分析。
第四步:分析结果对测试结果进行分析是评估并联机构精度的关键步骤。
可以使用统计方法,如计算平均值、标准差和极值等,来评估机构的精度水平。
根据分析结果,可以判断机构是否符合设计要求,并进行进一步的改进和优化。
第五步:验证和验证在分析结果之后,需要进行验证和验证,以确保评估结果的准确性和可靠性。
可以通过与其他测试方法的比较或与已知精度标准的对比来验证结果。
同时,还可以对机构进行长时间运行测试,以检查其稳定性和耐久性。
综上所述,评估并联机构的精度是确保其性能和功能可靠性的重要环节。
通过逐步思考,我们可以确定评估指标、制定测试方案、进行测试、分析结果并进行验证和验证。
机床定位精度和重复定位精度标准
机床定位精度和重复定位精度标准
机床定位精度是指机床在工作状态下,通过操作控制系统实现准确位置定位的能力。
机床的定位精度标准通常由国家、行业和企业制定的相关标准规定。
一般来说,机床定位精度的标准包括以下几个方面:
1.位置偏差:位置偏差是指机床实际定位值与设定值之间的偏差。
常见的位置偏差标准有绝对位置偏差和相对位置偏差。
绝对位置偏差要求机床的实际定位值与设定值之间的偏差不超过一定范围。
相对位置偏差要求机床在多次定位时,相对于参考点的位置偏差保持在一定范围内。
2.运动误差:运动误差是指机床在运动过程中,由于机械结构、传动系统等因素引起的偏差。
运动误差通常包括线性误差和角度误差。
线性误差要求机床在线性运动中,实际位置与理论位置之间的偏差控制在一定范围内。
角度误差要求机床在角度转动过程中,实际转角与理论转角之间的偏差保持在一定范围内。
3.稳定性:稳定性是指机床在定位过程中,实现定位精度的稳
定性和可靠性。
稳定性要求机床在不同工况、不同环境条件下,能够保持一致的定位精度。
机床的重复定位精度是指机床在多次定位操作中,实现相同位置精度的能力。
重复定位精度通常由绝对重复定位精度和相对重复定位精度来表示。
绝对重复定位精度要求机床在多次定位过程中,实际定位值与第一次定位值之间的偏差不超过一定范围。
相对重复定位精度要求机床在多次定位操作中,相对于参考点的位置偏差保持在一定范围内。
机床的定位精度和重复定位精度标准通常由相关标准规范或者用户要求来确定。
不同行业、不同类型的机床可能有不同的定位精度和重复定位精度要求。
机床行业机械加工精度标准
机床行业机械加工精度标准近年来,随着科技的不断进步和工业化的快速发展,机床行业在制造领域扮演着至关重要的角色。
机床作为一种关键的生产设备,对于产品的加工精度有着决定性的影响。
在机床行业中制定和遵守机械加工精度标准是非常重要的,它可以确保产品质量和生产效率,并为行业的发展提供基础和指导。
本文将分为四个小节,分别从机床行业中的精度标准、精度等级划分、精度的测量以及机床使用中的注意事项等方面进行详细论述。
1. 精度标准在机床行业中,精度标准是评估和控制产品加工质量的重要依据。
通常来说,机床加工精度标准包括直线度、圆度、平行度、垂直度、位置精度等。
这些标准的要求是由国家相关机构制定的,通常在产品设计和生产过程中都需要遵守。
通过执行这些标准,可以保证产品的尺寸、形状和位置的精度符合要求,从而确保产品质量的稳定和可靠。
2. 精度等级划分为了便于评估和比较不同产品或工件的加工精度,在机床行业中通常会将精度分为不同的等级。
常见的精度等级包括高精度、中精度和普通精度。
高精度要求最严格,适用于一些对精度要求极高的领域,如航空航天和精密仪器制造。
中精度适用于大部分机械加工领域,可以满足一般工件的加工要求。
普通精度则适用于一些对精度要求较低的工件。
在实际生产中,根据具体需求和成本因素,选择合适的精度等级,保证产品的合理加工。
3. 精度的测量机床行业中,精度的测量是确保产品加工质量的关键环节。
为了评估产品的加工精度,可以使用各种测量工具和设备,如游标卡尺、三坐标测量仪、光学测量仪等。
在测量过程中,可以通过与标准进行比对,来判断产品是否符合要求,并进行相应的调整和改进。
精确的测量不仅可以提高产品的加工质量,还可以提高生产效率和降低成本。
4. 机床使用中的注意事项在机床行业中,除了遵守精度标准和进行精度测量外,还需要注意一些使用中的事项,以确保机床的正常运行和延长其使用寿命。
首先,需要定期进行设备维护和保养,包括清洁、润滑和紧固等,以保持机床的良好状态。
机床的主要指标
机床的主要指标这里所说的数控机床主要指标以数控切削机床为主,其他类型机床因与具体工艺关系密切在此不作说明。
数控切削机床主要指标有精度指标、运动性能指标和功能指标。
1)精度指标精度指标包括定位精度和重复定位精度、分辨率和脉冲当量。
(1)定位精度是指机床各轴在数控系统控制下的移动部件在确定的终点所达到的实际位置精度,移动部件实际位置与理想位置之间的误差等,它直接影响零件加工的位置精度。
(2)重复定位精度是反映轴运动稳定性的基本指标,是指在同一数控机床上,应用相同程序代码到达某同一位置所得到连续结果的一致程度。
一般情况下,重复定位精度是呈正态分布的偶然误差,它主要受伺服系统特征、进给系统的间隙与刚性及摩擦特征等因素的影响。
(3)分辨率是指位移和速度两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。
脉冲当量是指数控系统发出的一个进给脉冲使机械运动机构产生的相应位移量,一个脉冲对应的这个位移即为脉冲当量,共数值大小决定机床的加工精度和表面质量。
2)运动性能指标运动性能指标包括主轴系统、伺服驱动系统、坐标行程的技术指标等。
(1)主轴系统的指标主要有主轴转速、扭矩与功率。
目前机械主轴的转速一般在8000r/min以下,扭矩较大;高速主轴转速在10000r/min以上,但扭矩要低于机械主轴。
(2)伺服驱动系统直接控制着机床的进给速度。
进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素,它受数控装置的运算速度、机床动态特性以及工艺系统刚性等因素的影响。
(3)数控机床各坐标(直线轴、旋转轴)行程的大小构成机床的空间加工范围和曲面加工能达到的状态,是直接体现机床加工能力的指标参数。
(4)进给运动的位移速度和定位精度两个技术指标又是相互制约的,位移速度要求越高,定位精度就越难提高。
3)功能指标功能指标主要包括可控轴数和联动轴数、插补功能、刀具参数补偿功能、监测功能等。
(1)可控轴数是指数控装置能够控制的坐标数;联动轴数是指数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数,表示数控装置可同时控制按一定规律完成一定轨迹插补的协调运动控制能力。
并联机床精度分析论文
并联机床精度分析论文摘要:介绍了并联机床的误差分类及特点。
结合并联机构的特点,应用微分关系建立了并联6-SPS机构位姿误差分析的正解模型,给定各结构参数误差即可得出主轴端的位姿误差。
应用此模型可定量分析结构误差对主轴端位姿误差的影响,为并联机床的精度综合提供了理论依据。
关键词:并联机床;精度分析;位姿误差1并联机床误差基本分类及特点(1)转换误差。
转换误差是并联运动机床所特有的一种误差。
它是由于控制系统中的运动学模型与实际机构运动学之间的差别造成的。
产生这种误差的原因如下:运动学模型含有某些简化和假设,例如万向铰链的轴线与线性轴线不平坦性之间的差异是忽略不计的;并联机构几何参数数量大,相互之间是非线性耦合。
(2)动平台质量所造成的误差。
由于并联运动机床的运动学柔性以及机床刚度在整个工作空间内不是常数,动平台的质量(重力)将导致实际机床结构的静态弹性变形量随机床动平台的位置而变化。
(3)弹性变形。
弹性变形是机床构件在受力后的变形量。
除上面提到的重力外,切削力和加速运动时的惯性力是并联运动机床变形的主要来源。
并联运动机床动态载荷下的精确弹性变形是通过计算方法获得。
(4)振动误差。
并联运动机床的动态刚度取决于它的固有频率,最低固有频率将限制机床的动态性能。
通过刀头点位置测量和控制来进行补偿。
(5)驱动误差。
对于用高速切削的并联机床来说,驱动误差是不可忽视的。
在高速运动的情况下,当驱动力变化,或者改变速度方向时,就不可避免的产生驱动误差,使加工工件的表面质量下降,出现波纹。
(6)热变形。
热变形是一种半静态的、变化缓慢的误差来源,与传统机床一样,它对并联运动机床的工作精度带来不良影响。
并联运动机床的构件大多中高速下运动,发热量较大,加以结构紧凑,散热条件较差,热变形就成为影响机床工作精度的因素。
2误差模型的建立2.1并联6-SPS机构及其坐标系图1是并联6-SPS机构及坐标系示意图,其上、下平台各有6个球铰Ai、Bi(i=1-6),中间用驱动杆相联。
数控机床定位精度7种检测指标
数控机床定位精度7种检测指标简介数控机床在机械制造中有着广泛的应用,而判断一台数控机床的质量好坏则在于它的精度,随着精密加工技术的不断发展,对数控机床的精度要求也越来越高,因此就需要对精度进行定位来查看数控机床是否合格。
1、直线运动定位精度检测直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。
按国家标准和国际标准化组织的规定(ISO标准),对数控机床的检测,应以激光测量为准。
在没有激光干涉仪的情况下,对于一般用户来说也可以用标准刻度尺,配以光学读数显微镜进行比较测量。
但是,测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。
为了反映出多次定位中的全部误差,ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。
2、直线运动重复定位精度检测检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。
一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量,每个位置用快速移动定位,在相同条件下重复7次定位,测出停止位置数值并求出读数最大差值。
以三个位置中最大一个差值的二分之一,附上正负符号,作为该坐标的重复定位精度,它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。
3、直线运动的原点返回精度检测原点返回精度,实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度,因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。
4、直线运动的反向误差检测直线运动的反向误差,也叫失动量,它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位(如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等)的反向死区,各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。
误差越大,则定位精度和重复定位精度也越低。
反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内,预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准,再在同一方向给予一定移动指令值,使之移动一段距离,然后再往相反方向移动相同的距离,测量停止位置与基准位置之差。
在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定(一般为7次),求出各个位置上的平均值,以所得平均值中的最大值为反向误差值。
机床精度标准比较
机床精度标准比较2008-6-25 15:05:32在一份数控机床的促销文章上,机床A的“定位精度”标为0.004mm,而在另一生产商的样本上,同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。
从这些数据,你会很自然地认为机床A比机床B的精度要高。
然而,事实上很有可能机床B比机床A的精度要高,问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。
所以,当我们谈到数控机床的“精度”时,务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。
1 精度定义一般说来,精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。
然而,测量这种定位能力的办法很多,更为重要的是,不同的国家有不同的规定。
日本机床生产商标定“精度”时,通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。
JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床,JISB6336一般用于加工中心,JISB6338则一般用于立式加工中心。
上述三种标准在定义位置精度时基本相同,文中仅以JIS B6336作为例子,因为一方面该标准较新,另一方面相对于其它两种标准来说,它要稍稍精确一些。
欧洲机床生产商,特别是德国厂家,一般采用VDI/DGQ3441标准。
美国机床生产商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究,颁布于1968年,后经修改)。
上面所提到的这些标准,都与ISO标准相关联。
当标定一台数控机床的精度时,非常有必要将其采用的标准一同标注出来。
同样一台机床,因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准,其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。
2 同样的指标,不同的含义经常容易混淆的是:同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义,不同的指标名却具有相同的含义。
上述4种标准,除JIS标准之外,皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后,通过数学统计计算出来的,其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。
并联机床运动学自标定方法研究
发 、精度分析和参数标定等的研究 。E2mail :xiaojun_y @163. co m 。
台主轴上的测头按规定的姿态在底座上的钢球表面
采点 ;然后在悬空端钢球表面按规定的位姿采点 。
以底座为中心不断改变悬空球的位置 ,并在两球球
面不同位置处用测头进行采点 。哑铃型球杆可以用
来对平动定位精度和姿态精度进行测量 。首先 ,这
种检测工具显然可用于平动时距离精度的测量 。因
为两个标准球的球心之间的距离 L 是一个精确值 ,
1 标定方法研究
1. 1 两点之间的距离误差
假定能测量出并联机床末端在工作空间内任意
方向两点之间的距离误差 (如图 1) ,则图中的 pi ,
pj 是机床末端的名义位置点 。由于机床存在着结
构参数等方面的误差 ,与名义点对应的实际位置点
为
p
a i
和
p
a j
,两点之间的名义距离 L n 和实际距离 L a
j ,式 (8) 为球心位置误差 ,并代入式 (3) 可得
∑ ΔL =
(
f
E Cj
(ΔS )
-
f
E Ci
(ΔS)
)
v
v= x, y,z
( f C ( P ∑j )
‖f C ( P ∑j )
-
f f
C( C(
P ∑i ) ) P ∑i )
‖v 。
(9)
式 (9) 可表示结构参数误差向两球心距离误差
机床维修之机床精度检验
机床维修之机床精度检验数控机床全部检测验收是一项复杂的工作,对检测手段及技术要求也很高。
在机床完成空运行及相关功能检测后,数控机床的安装调试过程就进入了精度检验环节,这个环节也是用户和设备提供方最关心和最重要的环节,也是设备检测验收中最常见的环节。
(一)、直线度1、一条线在一个平面或空间内的直线度,如数控卧式车床床身导轨的直线度;2、部件的直线度,如数控升降台铣床工作台纵向基准T形槽的直线度;3、运动的直线度,如立式加工中心X轴轴线运动的直线度。
长度测量方法有:平尺和指示器法,钢丝和显微镜法,准直望远镜法和激光干涉仪法。
角度测量方法有:精密水平仪法,自准直仪法和激光干涉仪法。
(二)、平面度(如立式加工中心工作台面的平面度)测量方法有:平板法、平板和指示器法、平尺法、精密水平仪法和光学法。
(三)、平行度、等距度、重合度线和面的平行度,如数控卧式车床顶尖轴线对主刀架溜板移动的平行度;运动的平行度,如立式加工中心工作台面和X轴轴线间的平行度;等距度,如立式加工中心定位孔与工作台回转轴线的等距度;同轴度或重合度,如数控卧式车床工具孔轴线与主轴轴线的重合度。
测量方法有:平尺和指示器法,精密水平仪法,指示器和检验棒法。
(四)、垂直度直线和平面的垂直度,如立式加工中心主轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度;运动的垂直度,如立式加工中心Z轴轴线和X轴轴线运动间的垂直度。
测量方法有:平尺和指示器法,角尺和指示器法,光学法(如自准直仪、光学角尺、放射器)。
(五)、旋转径向跳动,如数控卧式车床主轴轴端的卡盘定位锥面的径向跳动,或主轴定位孔的径向跳动;周期性轴向窜动,如数控卧式车床主轴的周期性轴向窜动;端面跳动,如数控卧式车床主轴的卡判定位端面的跳动。
测量方法有:指示器法,检验棒和指示器法,钢球和指示法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
集 中在 误 差 模 型 的建 立 、 分 析和 仿 真 , 目标 是 实 现
高 精度 的运 动 学 设 计 。Wa g和 Maoy D— 方 n sr I用 ] H 法 建 立 各 支 链 运 动 学 方 程 , 引入 铰 链 点 误 差 和 驱 动 关 节 误 差 , 用 数 值 方 法 求 解 终 端 误 差 。Ro p n n p o e 和 Ari] 用 雅 可 比矩 阵 的 奇 异 值 分 解 , 得 到 了 aI利 Se r twat平 台 的 结 构 参 数 和 驱 动 误 差 与 终 端 误 差 之 间 的显 式 关 系 。Wa g 和 E ma n[建立 了 Se r n h n ] twa t 平 台 的一 阶 和 二 阶 误 差 模 型 。P tl和 E ma n ae h n [进 ]
f =r , +R m b
国家 9 3重 点 基 础研 究项 目f 9 8 6 3 7 。2 0 0 2 7 G1 9 0 0 0 ) 0 1 8 2收 到 初 稿 2 0 02 0 2 4 0收 到修 改稿
图 1 6 T S型 并 联 机 床 的 结 构 和 坐 标 系 一 P
一
动 平 台
位 置 下 的不 同姿 态 和 同 一 位 形 下 的不 同方 向上 ,
工 作 台
其 运 动 精 度 存 在 很 大 差 异 【。 因 此 ,在 机 床 编 程 和 6 ] 控 制 中 ,一 个 能够 定 量 评 价 各种 位 形 运 动 精 度 的指 标 非 常 重 要 [。 本 文 以 6 T S 型 并 联 机 床 为 结 构 模 型 ,推 导 一 P 出误 差 传 递 方 程 ,将 奇 异 值 分 解 理 论 应用 于误 差 分 析 ,得 到 并 联 机 构 输 入误 差 与 输 出误 差 的 关 系 ;提 出误 差 综 合 敏 感度 、 误 差 绝 对 敏 感 度 和 误 差方 向敏 感 度 的概 念 ;根 据 制造 业 的特 殊 应 用 背 景 ,提 出利 用 综 合 误 差 系 数 和 综 合 误 差 度 指 标 来 评 价 并 联 机 床 各 种 位 形 的运 动 误 差 。最 后 结 合 具 体 工程 实例 对 以 机 床 坐 标 系 和 工 件 坐 标 系 分 别 建 立 在 工 作 台 上 表 面和 工 件 的 编 程 原 点 。在 静 平 台 与 动 平 台上 分 别 建 立 基 础 坐 标 系 { 和 运 动 坐 标 系 { 。静 平 台 } 的 6 个 铰 链 相 对 于 { 的位 置 矢 量 分 别 为 b ~6 , } , 动 平 台 6个 铰 链 相 对 于 { 的位 置 矢 量 分 别 为 ,, , ~ l , , 。,表 示 { 的坐 标 原 点 相 对 于 { 的位 置矢 量 , l } 表 示 { 相 对 于 { 的姿 态 矩 阵 。 } 机 床 的运 动 学 方 程 为
所 示 。 静 平 台和 动 平 台均 采 用 了上 下 分 层 的 结 构 。 6 条 可伸 缩 支 链 分 别 通 过 球 铰 和 虎 克 铰 与 动 、 静 平 台 相 连 。支 链 的 伸 缩 由 伺 服 电动 机 和 滚 珠 丝 杠 副 驱 动 ,进 而 实 现 动 平 台 的 6自 由度 运 动 。
并 联 机 床 不 同位 形 下 的 运 动 精 度 评 价 指 标 木
李 铁 民 郑 浩峻 汪 劲松 段 广 洪
f 华大学精密仪器与机械 学系 清 北 京 10 8) 0 0 4
摘要 : 以 6 自由度 6 P T S型并联 机 床 为模 型 ,推 导 出机 构 输入 和输 出 的误差 传递 方程 ,分 析 了单个 支链 和 整个 系
上 分 析 进 行 方程 和 误 差 模 型
运 动精 度 是 评价 制造 装 备 的一 个 重要 指标 。 近 年 来 ,并 联 机 床 的精 度 研 究得 到 广 泛 重 视 ,但 多
6 T s 型 Se r 并 联 机 床 机 构 模 型 如 图 1 一 P twa t
统 的 误 差 传 递 情 况 。 利 用 雅 可 比矩 阵 的 奇 异 值 分 解 , 得 到 影 响 位 形 精 度 的 三 个 误 差 敏 感 性 指 标 , 即 误 差 综 合 敏 感 度 、 误 差 绝 对 敏 感 度 和 误 差 方 向 敏 感 度 。 定 义 了 综 合 误 差 系 数 和 综 合 误 差 度 , 并 以 此 作 为 评 价 不 同位 形 运 动
精度 的指 标 。最后 ,利用 一 台实 际 的并联机 床 ,对 不 同加工 轨迹 的运动 精 度进 行 了评价 ,确 定 最优 的加 _ T轨迹 。 关键 词 :并联 机床 Se r 台 twat平 精度 评价 综 合误 差系 数 综合 误 差度
中 图 分 类 号 :T 5 T 2 2 G6 9 P 4
一
静 平 台
步 考 虑 了 关节 的制 造 误 差 ,利 用 误 差 分 析 软 件 图
形 化 分 析 了机 构 运 动 时 的位 置和 姿 势 误 差 。 m 和 Ki C o[对 正 、反 向 误 差 界 进 行 分 析 , 给 定 终 端 误 差 h i] 指 标 ,可 估 计 铰 链 的允 许 制 造 误 差 。 并 联 机 床 的 刀 具 在 作 业 空 间 的 不 同 位 置 、 同
维普资讯
第 3 8卷 第 9期
2002 年 9 月
机
械
工
程
学
报
v1 o o3 . N . 8 9
Sp e. 2002
CHI ESE J URN AL F M ECHAN I N O O CAL EN GI EERI G N N