“S”形试件的五轴数控机床综合动态精度检测特性研究 被引量：15

1

作者 杜丽 张信 +2 位作者 王伟 付振华 石荣波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期629-635,共7页

以ISO国际标准试件、NAS979系列试件、NCG试件等为例,比较了目前国内外常用机床精度检测试件的检测性能与特点,计算了"S"形检测试件的开闭角、扭曲角、曲线曲率以及曲面法曲率等特征,研究了"S"形检测试件在几何造... 以ISO国际标准试件、NAS979系列试件、NCG试件等为例,比较了目前国内外常用机床精度检测试件的检测性能与特点,计算了"S"形检测试件的开闭角、扭曲角、曲线曲率以及曲面法曲率等特征,研究了"S"形检测试件在几何造型方面的特性,证明了"S"形试件能基本体现和覆盖机床的各种复杂姿态,以及在机床多轴联动精度检测和机床动态刚度特性检测等方面更具全面性。为基于"S"形检测试件的五轴数控机床动态精度检测提供相应的科学依据,为五轴数控机床精度检测试件的型面构造研究提供理论参考,有助于"S"形试件国际标准草案的制定与推广。 展开更多

关键词 法曲率 开闭角 反向间隙 “s”形检测试件 扭曲角

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基于“S”件的五轴数控机床加工性能综合评价方法研究 被引量：18

2

作者 边志远 丁杰雄 +4 位作者 赵旭东 关利超 宋智勇 谢刚 杜丽 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第2期86-89,共4页

五轴数控机床由于其结构的复杂性,还没有相应的加工性能检验规范。为了对五轴数控机床加工性能进行评价,建立了基于"S"件试切结果的五轴数控机床加工性能综合评价模型。根据隶属关系构造了综合评价指标体系,基于五轴数控机床... 五轴数控机床由于其结构的复杂性,还没有相应的加工性能检验规范。为了对五轴数控机床加工性能进行评价,建立了基于"S"件试切结果的五轴数控机床加工性能综合评价模型。根据隶属关系构造了综合评价指标体系,基于五轴数控机床加工"S"件的加工质量测试数据提取出特征区域与评价指标,根据序关系分析法计算各层指标权重,利用模糊分析建立了机床加工精度等级综合评价集结函数。最后用样本数据验证了评价模型的准确性。 展开更多

关键词 五轴数控机床 加工性能 “s”件 综合评价

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S形检测试件五轴联动数控加工方法研究 被引量：9

3

作者 杜丽 张信 +1 位作者 赵爽宇 李俊杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期2907-2911,共5页

作为国际标准试件中的新成员,S形检测试件由于其造型复杂,一直是加工领域中的一个难题。在UG NX环境下,通过三维建模、工艺规划、数控编程得到了S形件加工后置指令。基于虚拟机床技术理论,搭建了后置指令加工仿真通用平台,并验证了S形... 作为国际标准试件中的新成员,S形检测试件由于其造型复杂,一直是加工领域中的一个难题。在UG NX环境下,通过三维建模、工艺规划、数控编程得到了S形件加工后置指令。基于虚拟机床技术理论,搭建了后置指令加工仿真通用平台,并验证了S形件数控程序的准确性。提出并对比分析了多种编程加工方法下S形件的理论误差。选取最优编程方法进行切削实验,实现了S形件的五轴联动加工。 展开更多

关键词 s形检测试件 五轴加工 后置处理 虚拟机床 加工仿真

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基于“S”形试件的五轴机床几何误差建模研究 被引量：6

4

作者 黄克 关立文 +1 位作者 杨亮亮 王耀辉 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期189-193,197,共6页

运用多体系统理论和齐次坐标变换方法,以"S"形检测试件为对象,针对一种刀具双摆动五轴数控机床建立了运动学模型和几何误差模型。利用UG NX8.0进行了加工仿真和后置处理,将生成的数控代码代入所建立的运动学模型中,生成了理... 运用多体系统理论和齐次坐标变换方法,以"S"形检测试件为对象,针对一种刀具双摆动五轴数控机床建立了运动学模型和几何误差模型。利用UG NX8.0进行了加工仿真和后置处理,将生成的数控代码代入所建立的运动学模型中,生成了理想情况下刀具在"S"形试件坐标系中的扫描轨迹;在"S"形试件的直纹面上选取了75个点,将每个点的点位数据代入几何误差模型中,得到"S"形试件直纹面上轮廓误差大小分布情况,将所得结果与通过三坐标测量机测量得到的结果进行对比,验证了几何误差模型具有比较理想的预测性能。 展开更多

关键词 “s”形试件 五轴数控机床 几何误差建模 后置处理

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速度、加速度及加加速度对S形缘条加工时间的影响 被引量：3

5

作者 吕盾 宋彦宏 +2 位作者 刘艺柱 王大伟 赵万华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期96-102,共7页

在航空结构件的加工中,除进给速度外,进给加速度和加加速度同样对加工效率具有重要影响。以S形试件S形缘条精加工为例,采用科德GNC61数控系统研究了进给速度、加速度及加加速度对加工时间的影响规律,分析了提高速度、加速度及加加速度... 在航空结构件的加工中,除进给速度外,进给加速度和加加速度同样对加工效率具有重要影响。以S形试件S形缘条精加工为例,采用科德GNC61数控系统研究了进给速度、加速度及加加速度对加工时间的影响规律,分析了提高速度、加速度及加加速度对机床误差及S形试件加工误差可能产生的影响。结果表明,速度、加速度及加加速度的提高有效降低了S形缘条的加工时间,进给速度由1000mm/min提高到5000mm/min,加速度进一步由0.1m/s;提高到1.0m/s^(2),加速度建立时间进一步由200ms缩短到20ms,S形缘条的加工时间分别缩短24.20%、25.38%和41.84%。提高速度、加速度及加加速度造成的问题是指令频宽增宽及激励成分增多,使得机床跟随误差及联动轨迹误差的控制难度增大,并易于激起机床机械结构振动。 展开更多

关键词 s形试件 加工时间 进给速度 进给加速度 进给加加速度

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“S”形精度检验试件的简化重构与优化研究

6

作者 杜丽 郑从志 +2 位作者 边志远 赵旭东 王伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第4期5-9,共5页

"S"形精度检验试件作为一种新的五轴数控机床精度检验试件,目前已得到一定的推广,但根据ISO标准提出的试件通用、简化及工程化要求,仍需进一步完善S试件的构型。研究了基于三次均匀B样条插值简化"S"形检验试件的方... "S"形精度检验试件作为一种新的五轴数控机床精度检验试件,目前已得到一定的推广,但根据ISO标准提出的试件通用、简化及工程化要求,仍需进一步完善S试件的构型。研究了基于三次均匀B样条插值简化"S"形检验试件的方法,通过重新调整控制点重构"S"形检验试件,并对简化前后的"S"形检验试件的典型特征,如开闭角、扭曲角、曲率及连续性等进行了对比分析,通过UG软件进行了加工编程,计算和对比了加工新旧"S"形检验试件的理想速度、加速度,证明了新"S"形检验试件的可行性,为"S"形检验试件的标准化推广提供了依据,有助于全面了解"S"形检验试件的几何和加工特性。 展开更多

关键词 “s”形检验试件 插值逼近 重构与优化 开闭角 扭曲角

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S试件几何形状定义与特性分析 被引量：3

7

作者 陈耿祥 李迎光 +1 位作者 郝小忠 刘长青 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期793-797,共5页

S试件是用于综合检测五轴数控铣床动态加工精度的检测试件,目前已申请纳入国际标准ISO 10791-7标准组作为附加测试件。S试件的型面由两个直纹面构成,但S试件草案中并未对S形直纹面的参数化方式进行详细指定,因而导致S试件的几何形状表... S试件是用于综合检测五轴数控铣床动态加工精度的检测试件,目前已申请纳入国际标准ISO 10791-7标准组作为附加测试件。S试件的型面由两个直纹面构成,但S试件草案中并未对S形直纹面的参数化方式进行详细指定,因而导致S试件的几何形状表达方式不唯一,不同的型面几何定义对试件的检测特性有重要影响。针对以上问题,本文给出了Nurbs参数和等弧长两种典型的S试件直纹面定义方法,对比分析了两种直纹面的扭曲角变化及侧铣原理性误差等特性,并根据分析结果选取Nurbs参数作为S试件直纹面定义方式,从原理上完善了S试件的几何定义,有利于S试件标准的推广。 展开更多

关键词 s试件 直纹面 扭曲角 原理性误差

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基于蒙特卡洛模拟的机床关键几何误差溯源方法 被引量：17

8

作者 唐宇航 范晋伟 +1 位作者 陈东菊 袁帅 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1619-1628,共10页

为了溯源对加工误差影响最大的机床几何误差,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的灵敏度分析方法.运用多体系统理论建立五坐标龙门加工中心加工误差生成模型,并建立了S形样件的直纹面数学模型.推导刀具轨迹到切削点的映射关系,建立了切削曲面... 为了溯源对加工误差影响最大的机床几何误差,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的灵敏度分析方法.运用多体系统理论建立五坐标龙门加工中心加工误差生成模型,并建立了S形样件的直纹面数学模型.推导刀具轨迹到切削点的映射关系,建立了切削曲面模型.根据蒙特卡洛模拟采样机理,对机床加工误差模型进行全局灵敏度分析,获得影响机床加工误差的关键几何误差参数.按照灵敏度分析结果排序,获得影响z向加工误差最大的5项几何误差参数为δ_z(x)、δ_z(y)、δ_z(z)、δ_z(c)、δ_z(b).实验结果表明:5项关键误差参数共同作用对分析区域平均z向加工误差的影响度达88.2%,5项误差参数对机床z向加工误差影响最大,可以为提高五坐标机床的加工精度和设计精度提供指导. 展开更多

关键词 误差溯源 全局灵敏度 蒙特卡洛模拟 s形样件

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五轴机床加工零件轮廓误差预测方法 被引量：13

9

作者 吕盾 刘青 +3 位作者 刘沛 汤洪涛 赵万华 卢秉恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期9-15,共7页

研究了五轴机床进给轴实际位置预测方法和零件轮廓误差求解方法,在此基础上提出了五轴机床加工零件轮廓误差预测方法。机床进给轴实际位置的预测,通过辨识选定机床进给轴传递函数和读取待加工零件插补指令、将各轴指令输入各轴传递函数... 研究了五轴机床进给轴实际位置预测方法和零件轮廓误差求解方法,在此基础上提出了五轴机床加工零件轮廓误差预测方法。机床进给轴实际位置的预测,通过辨识选定机床进给轴传递函数和读取待加工零件插补指令、将各轴指令输入各轴传递函数获得。零件轮廓误差的求解,通过正运动学变换求解工件坐标系下待加工零件的指令位置轨迹和实际位置轨迹、求解二者之间的轮廓误差来实现。以S形试件为加工零件,以科德KMC600S UMT五轴铣车立式复合加工中心为加工机床,预测了S缘条直纹面A的轮廓误差。刀尖位置误差和刀轴姿态误差引起的零件轮廓误差随着直纹面的位置变化,误差分别在0.04 mm和±7×10^-5 rad内。研究结果表明:建立的五轴机床加工零件轮廓误差预测方法,可以在加工前实现零件轮廓误差的精确预估,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,为优化加工参数、保证高速加工下的零件轮廓精度提供依据。 展开更多

关键词 五轴数控机床 轮廓误差 精度预测 s形试件

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五轴联动机床联动精度检测及优化方法 被引量：11

10

作者 姜忠 丁杰雄 +2 位作者 杜丽 李晴朝 宋智勇 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第4期92-96,共5页

提出一种五轴数控机床联动精度快速检测方法:通过特殊检测轨迹下RTCP检测机床联动精度,依据刀尖点误差轨迹分析并溯源与其他驱动轴不匹配的驱动轴,通过优化驱动轴伺服系统参数提升五轴机床联动精度。通过对比优化前后标准检验试件——S... 提出一种五轴数控机床联动精度快速检测方法:通过特殊检测轨迹下RTCP检测机床联动精度,依据刀尖点误差轨迹分析并溯源与其他驱动轴不匹配的驱动轴,通过优化驱动轴伺服系统参数提升五轴机床联动精度。通过对比优化前后标准检验试件——S形试件的试切质量,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 五轴机床 联动精度 RTCP s形试件

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考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法 被引量：8

11

作者 吕盾 罗世有 +3 位作者 王大伟 汤洪涛 赵万华 卢秉恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期38-49,共12页

为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件... 为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件的加工精度,提高加工效率。所提方法将位置相关的30项几何误差表征为函数,将位置无关的11项几何误差表征为常量,读取各轴指令位置序列和光栅检测位置序列,合成了包含跟随误差和41项几何误差的刀轴矢量轨迹,实现了五轴刀心位置轨迹误差及刀轴姿态轨迹误差的预测,并选用AC双转台立式五轴机床加工S形试件,对所提五轴联动轨迹误差预测方法进行实验验证。结果表明:指令轨迹和预测轨迹均呈现出S形,预测轨迹相对于指令轨迹存在一定偏差,呈现了几何误差和跟随误差的影响;实测轨迹与预测轨迹具有相同的变化趋势,两曲线均反映出部分尖峰特征,说明预测算法的正确性。 展开更多

关键词 五轴机床 几何误差 跟随误差 轨迹误差 s试件 误差预测

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一种基于新灵敏度指标的五轴数控机床关键几何误差辨识方法 被引量：4

12

作者 陶浩浩 陈丰 +1 位作者 李同杰 范晋伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期120-128,共9页

精度设计是提升机床加工精度的有效途径,而准确辨识关键几何误差并为其合理分配权重是实现精度设计的前提条件,因此,提出了一种识别关键几何误差的灵敏度分析方法。首先基于多体系统理论建立了机床加工误差模型,并基于该模型构建了灵敏... 精度设计是提升机床加工精度的有效途径,而准确辨识关键几何误差并为其合理分配权重是实现精度设计的前提条件,因此,提出了一种识别关键几何误差的灵敏度分析方法。首先基于多体系统理论建立了机床加工误差模型,并基于该模型构建了灵敏度分析模型,同时定义了一种新的灵敏度指标。然后,通过仿真分析明确了第10、17、22、24和37项几何误差为关键几何误差,同时实现了对各项几何误差分配权重。最后,通过补偿关键几何误差和全部几何误差的方式对“S”形检测试件进行加工并对比其轮廓度误差,对比结果显示通过两种补偿方式获得的平均轮廓度误差在3条检测线上的差值很小,分别为0.005、0.004和0.006 mm,因此证明了提出的灵敏度分析方法的正确性。 展开更多

关键词 关键几何误差 加工误差 五轴数控机床 灵敏度分析 “s”形检测试件

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面向航空领域RTCP功能的研究与应用

13

作者 郎言书 于东 +3 位作者 吴文江 黄艳 郑飂默 韩文业 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第9期2124-2128,共5页

针对于航空领域对五轴数控机床精度的要求,对RTCP技术进行深入研究.精度达标贯穿始终,是机械、插补和控制等一系列环节准确执行的结果.因此,从系统的整体效能出发,阐述数控系统软硬件平台、高性能设计、算法研究这三级逻辑结构.为实现... 针对于航空领域对五轴数控机床精度的要求,对RTCP技术进行深入研究.精度达标贯穿始终,是机械、插补和控制等一系列环节准确执行的结果.因此,从系统的整体效能出发,阐述数控系统软硬件平台、高性能设计、算法研究这三级逻辑结构.为实现高精度、高效率的RTCP算法,综合考虑运动队列的设计、补偿向量的计算、插补算法的选取、速度控制的方法,构建完整的算法功能模块.设计检测方案,选取源自航空领域的"S"形检测试件进行模块功能的检测,分析加工工艺及程序执行流程,采用GJ-400数控系统进行实验验证,实际加工效果表明算法的可靠性. 展开更多

关键词 五轴数控系统 刀具中心点 运动控制 非线性误差 “s”形检测试件

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玻化微珠保温混凝土形状和强度等级对其单轴受压应力-应变关系的影响

14

作者 宋佳雨 刘元珍 +1 位作者 张家广 柴丽娟 《混凝土》 CAS 北大核心 2019年第7期120-124,共5页

玻化微珠保温混凝土能够实现混凝土结构的自保温,但玻化微珠的掺入致使混凝土的基本力学性能发生一定程度的改变.考察了强度等级和试件形状对玻化微珠保温混凝土单轴受压应力-应变关系的影响.设计了圆柱体和棱柱体两种形状的玻化微珠保... 玻化微珠保温混凝土能够实现混凝土结构的自保温,但玻化微珠的掺入致使混凝土的基本力学性能发生一定程度的改变.考察了强度等级和试件形状对玻化微珠保温混凝土单轴受压应力-应变关系的影响.设计了圆柱体和棱柱体两种形状的玻化微珠保温混凝土试件,每种形状试件设计5种强度等级.开展单轴受压试验,以考察试件形状和强度等级对受压应力的应力-应变全曲线、应力-应变无量纲关系拟合参数、峰值应变和泊松比的影响.研究结果表明,玻化微珠保温混凝土的应力-应变曲线具有尺寸效应;随着强度等级的提高,保温混凝土应力-应变曲线上升段和下降段变陡,脆性增加,其峰值应力和峰值应变越来越接近.最后得出了保温混凝土棱柱体和圆柱体应力-应变关系拟合曲线的拟合计算式和保温混凝土的建议泊松比.研究结果可以为玻化微珠保温混凝土研究提供技术和支持。 展开更多

关键词 玻化微珠保温混凝土 试件形状 应力-应变关系 拟合曲线 泊松比

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