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基于多体系统理论的砂型3D打印机关键几何误差分析
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作者 李嵩松 刘思琦 +3 位作者 马蔷 庞瑞峰 刘晓亮 侯明鹏 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-65,共11页
铸造砂型打印机用于加工高精度砂型零件,为了研究铸造砂型3D打印机几何精度对打印砂型零件成品精度的影响,可以通过多体系统理论,建立砂型3D打印机的拓扑结构模型和21项几何误差模型。鉴于不同的误差项目与零件打印加工要素之间的契合... 铸造砂型打印机用于加工高精度砂型零件,为了研究铸造砂型3D打印机几何精度对打印砂型零件成品精度的影响,可以通过多体系统理论,建立砂型3D打印机的拓扑结构模型和21项几何误差模型。鉴于不同的误差项目与零件打印加工要素之间的契合程度不同,其对不同零件打印加工要素的作用力度存在显著差异。因此,本文提出一种通过识别典型零件打印加工要素的几何误差并对3D打印机进行精度补偿的方法。砂型3D打印机可完成的打印零件要素,如圆球、圆锥台、菱形台和矩形台等即为典型打印加工要素。基于误差灵敏度对这些典型打印加工要素进行分析,实现对打印机关键几何误差的识别。识别方法模型在JCAM-JC1218砂型打印机上进行了实验验证,验证得到的关键几何精度灵敏度影响因子累加普遍大于90%。结果表明,该识别方法在真实设备实验条件下具有较高的准确性和可靠性,能够有效地捕捉到关键几何精度的灵敏度影响因子,为砂型打印机性能的进一步优化提供了强有力的数据支撑。 展开更多
关键词 砂型3D打印 零件加工要素 几何精度 多体系统理论 精度补偿
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基于多体系统理论的五轴机床综合误差建模技术 被引量:54
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作者 王秀山 杨建国 闫嘉钰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期761-764,769,共5页
采用多体系统理论完成了五轴数控机床的综合误差建模,对平动轴间垂直度误差做了建模分析,改进了热误差的建模和辨识.该方法简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差实时补偿、修正控制指令和提高加工精... 采用多体系统理论完成了五轴数控机床的综合误差建模,对平动轴间垂直度误差做了建模分析,改进了热误差的建模和辨识.该方法简便、明确,不受机床结构和运动复杂程度的限制,为计算机床误差、实现误差实时补偿、修正控制指令和提高加工精度提供了理论基础. 展开更多
关键词 五轴数控机床 多体系统理论 热误差辨识 误差补偿
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基于多体系统理论的精密检测平台空间误差建模与补偿 被引量:8
3
作者 张东旭 杨平 +3 位作者 杨峰 王詹帅 谢银辉 郭隐彪 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期501-508,共8页
针对大口径光学元件精密检测平台的工作特点及影响其空间误差的各项几何误差因素,运用多体系统理论,用低序体阵列描述多体系统拓扑结构,建立一种空间误差数学模型。综合应用激光干涉仪、球杆仪和激光位移传感器等仪器设备,提出大口... 针对大口径光学元件精密检测平台的工作特点及影响其空间误差的各项几何误差因素,运用多体系统理论,用低序体阵列描述多体系统拓扑结构,建立一种空间误差数学模型。综合应用激光干涉仪、球杆仪和激光位移传感器等仪器设备,提出大口径光学元件精密检测平台各项几何误差和空间误差的测量方法,并对模型中所涉及的各项几何误差进行了系统分析和全面测量,对空间误差进行补偿。误差补偿实验证明所提模型正确有效,将空间误差从补偿前一70.01~22.14μm降低到补偿后-4.22~5.8μm,大大提高了精密检测平台的测量精度。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 精密检测平台 多体系统理论 空间误差 模型 测量方法 补偿
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基于多体系统理论的螺杆转子磨床精度分析与优化 被引量:7
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作者 王禹林 陶丽佳 +1 位作者 孙文钊 冯虎田 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1015-1020,共6页
为提高螺杆转子磨床的整体精度,合理控制成本,建立其19项空间误差模型。基于多体系统理论,结合该磨床的结构和运动特点,分析了磨床的拓扑结构。综合考虑磨床整体精度和制造成本,提出了一种精度分配优化方法。通过调整精度权数可实现不... 为提高螺杆转子磨床的整体精度,合理控制成本,建立其19项空间误差模型。基于多体系统理论,结合该磨床的结构和运动特点,分析了磨床的拓扑结构。综合考虑磨床整体精度和制造成本,提出了一种精度分配优化方法。通过调整精度权数可实现不同应用需求的目标优化。结果表明:重视提高精度的优化方案较传统的经验设计值,在X/Y/Z轴方向上使机床的精度分别提高27.5%、45%和52%;重视控制成本的优化方案可降低成本25%。 展开更多
关键词 多体系统理论 螺杆转子磨床 精度 成本
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基于多体系统理论的汽车凸轮轴磨削几何误差建模与辨识技术理论研究 被引量:4
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作者 范晋伟 梅钦 +3 位作者 彭浩 金爱韦 宁堃 李海涌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期2216-2222,共7页
针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导... 针对汽车凸轮轴磨削加工中存在的精度问题,从提高MKS8332A数控凸轮轴磨床几何精度出发,以达到提高凸轮轴磨削精度和加工效率为目的进行了相关研究。运用多体系统运动学理论,分析并建立了该磨床磨削高精密凸轮轴过程的几何误差模型,推导出了该磨床精密加工运动约束条件方程;在多体系统理论误差参数辨识模型基础上,结合球杆仪测量原理所提出的辨识方法,能够很好地对该磨床的几何误差参数进行辨识;在此基础上研究了精密数控指令和逆变凸轮廓形的求解算法、理想数控指令的生成方法、砂轮轮廓误差的计算方法;最后给出了凸轮廓形曲线的拟合方法和刀具路线的计算方法。 展开更多
关键词 多体系统理论 凸轮轴磨削 几何误差建模 几何误差参数辨识
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基于多体系统理论的光电望远镜误差建模分析 被引量:3
6
作者 王文攀 赵勇志 +2 位作者 曹玉岩 王志臣 王富国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期176-181,共6页
大型光电望远镜在空间目标探测和天文观测中发挥的作用越来越大,它的探测能力、指向精度是影响其发展的主要因素。首先分析了影响望远镜指向精度的各个误差,然后根据多体系统理论,构造望远镜拓扑结构,在此基础上建立其空间误差指向模型... 大型光电望远镜在空间目标探测和天文观测中发挥的作用越来越大,它的探测能力、指向精度是影响其发展的主要因素。首先分析了影响望远镜指向精度的各个误差,然后根据多体系统理论,构造望远镜拓扑结构,在此基础上建立其空间误差指向模型。根据得到的指向误差模型,分析研究了三轴误差对方位测角误差和俯仰测角误差的影响。区别于传统球谐方法,该误差指向模型更全面的综合了各项误差,对进一步的误差分配和误差补偿具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 光电望远镜 多体系统理论 指向误差
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多体系统理论在数控加工精度软件预测中的应用 被引量:8
7
作者 粟时平 李圣怡 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第3期26-28,30,共4页
基于多体系统理论和虚拟加工技术的基本原理 ,阐述了多体系统的特征矩阵 ,研究了数控机床刀具成形函数和空间误差模型 ,提出和分析了机床加工精度软件预测的建模方法 ,最后为了验证所述精度预测方法的有效性 ,进行了软件预测和实体加工... 基于多体系统理论和虚拟加工技术的基本原理 ,阐述了多体系统的特征矩阵 ,研究了数控机床刀具成形函数和空间误差模型 ,提出和分析了机床加工精度软件预测的建模方法 ,最后为了验证所述精度预测方法的有效性 ,进行了软件预测和实体加工的加工精度比较实验。 展开更多
关键词 数控机床 多体系统理论 空间误差 加工精度 虚拟加工 软件预测
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基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型 被引量:10
8
作者 王开德 张欣 +1 位作者 韩凯凯 王洪乐 《机床与液压》 北大核心 2018年第17期109-113,128,共6页
针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机制和建立精度误差补偿模型的角度,提出基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体... 针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机制和建立精度误差补偿模型的角度,提出基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出B-A摆头五轴龙门数控机床的精度几何误差预测函数模型。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,计算出B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效的误差参数。该精度误差参数建模方法,对不同结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿提高切削加工精度提供了理论基础。 展开更多
关键词 数控机床 精度误差预测 多体系统理论 误差参数辨识算法
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基于多体系统理论的发动机曲轴随动磨削研究 被引量:3
9
作者 范晋伟 吕琦 王鸿亮 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第4期108-112,共5页
为了提高曲轴的加工质量,对曲轴随动磨削加工精度进行了研究,建立了磨削运动数学模型。以某机床厂生产的双砂轮随动曲轴数控磨床为研究对象,通过对各运动体间运动关系的分析,得到了该机床的运动误差。基于多体系统运动学理论,建立整个... 为了提高曲轴的加工质量,对曲轴随动磨削加工精度进行了研究,建立了磨削运动数学模型。以某机床厂生产的双砂轮随动曲轴数控磨床为研究对象,通过对各运动体间运动关系的分析,得到了该机床的运动误差。基于多体系统运动学理论,建立整个机床的运动模型。将任意切削点按"床身—工件"运动链和"床身—刀具"运动链进行位置矩阵描述,利用刀具轨迹与刀具路线的重合原理,建立机床的精密加工约束方程。建立了各运动体的坐标系,求出了运动体间的变换矩阵,利用MATLAB矩阵乘积求出了双砂轮随动曲轴数控磨床精密加工约束方程,为机床误差补偿奠定了基础。 展开更多
关键词 曲轴磨削 运动模型 误差分析 多体系统理论 误差建模
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基于多体系统理论的五轴加工中心综合空间误差建模及补偿 被引量:4
10
作者 包丽 张洪军 《机床与液压》 北大核心 2014年第19期14-17,93,共5页
基于多体系统运动学理论和齐次变换矩阵的应用,结合C-A双摆五轴加工中心,建立了该机床的综合空间误差模型。基于该模型,推导出数控指令的补偿修正算法并开发出了几何误差补偿软件,最后进行测量与补偿试验。试验结果表明:针对C-A双摆五... 基于多体系统运动学理论和齐次变换矩阵的应用,结合C-A双摆五轴加工中心,建立了该机床的综合空间误差模型。基于该模型,推导出数控指令的补偿修正算法并开发出了几何误差补偿软件,最后进行测量与补偿试验。试验结果表明:针对C-A双摆五轴加工中心的建模方法可靠,采用的补偿方式有效,实现了误差补偿的目的。 展开更多
关键词 多体系统理论 空间误差模型 误差补偿 五轴加工中心
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基于多体系统理论的闸式剪板机误差分析 被引量:3
11
作者 王勇 王奇 +2 位作者 陈胜 于珺 陈达兵 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期291-297,共7页
板料制品的制造精度取决于剪板机床的剪切精度,在设计制造过程对剪板机的位置和运动模型进行准确表达和分析有利于改善板料成形精度。以闸式剪板机为研究对象,基于多体系统理论,对闸式剪板机的拓扑结构和几何结构进行了描述;给出了其重... 板料制品的制造精度取决于剪板机床的剪切精度,在设计制造过程对剪板机的位置和运动模型进行准确表达和分析有利于改善板料成形精度。以闸式剪板机为研究对象,基于多体系统理论,对闸式剪板机的拓扑结构和几何结构进行了描述;给出了其重要组成构件之间的位姿、运动和误差的表达式,建立了闸式剪板机的运动模型;以一阶敏感度函数为理论基础,对求出的运动模型进行了敏感度分析;找出了位置误差和运动误差的主要误差源,为闸式剪板机设计制造过程中的误差控制和补偿提供了理论依据,并据此在闸剪结构设计中采用三点支承、斜面导轨等措施,有效提高了机床精度。 展开更多
关键词 多体系统理论 敏感度分析 闸式剪板机 几何误差
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基于多体系统理论的数控机床加工精度预测系统(英文) 被引量:1
12
作者 粟时平 杨勇 李圣怡 《长沙电力学院学报(自然科学版)》 2003年第2期36-40,共5页
研究了基于多体系统理论的数控机床加工工件表面建模和加工精度预测建模的机理,基于虚拟加工技术,开发出了数控机床加工精度软件预测系统.最后,为了验证开发的精度预测系统的有效性,在对包括几何误差、热变形误差和力变形误差在内的机... 研究了基于多体系统理论的数控机床加工工件表面建模和加工精度预测建模的机理,基于虚拟加工技术,开发出了数控机床加工精度软件预测系统.最后,为了验证开发的精度预测系统的有效性,在对包括几何误差、热变形误差和力变形误差在内的机床综合误差进行检测和辨识的基础上,进行了加工精度预测仿真. 展开更多
关键词 数控机床 加工精度预测系统 多体系统理论 虚拟加工 几何误差 热变形误差 力变形误差
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基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型 被引量:17
13
作者 王洪乐 周青华 熊青春 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第5期78-83,共6页
针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典... 针对多轴联动数控机床加工精度误差补偿问题,从分析数控机床误差产生机理和建立精度误差补偿模型的角度,提出了基于多体系统理论的数控机床加工精度几何误差预测模型。分析了B-A摆头五轴龙门数控机床的拓扑结构关系、低序体阵列、各典型体坐标变换,推导出了B-A摆头五轴龙门数控机床精度几何误差预测函数。采用平动轴十二线法误差参数辨识算法,测量并计算了某B-A摆头五轴数控机床21项空间几何误差,为精度几何误差预测函数提供有效参量。该几何误差参数建模方法,对不同拓扑结构和运动关系的数控机床具有通用性,为后续数控机床误差动态实时补偿并提高切削加工精度提供了理论依据。 展开更多
关键词 多体系统理论 数控机床 精度误差预测 误差参数辨识算法
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基于多体系统理论的数控机床综合误差建模技术 被引量:3
14
作者 柏衡 沈建新 《航空制造技术》 2017年第1期117-121,124,共6页
误差补偿是进一步提高机床精度的重要途径,真实准确的误差模型对最终的误差补偿的效果起着决定性的作用。采用基于多体系统理论的建模方法,对机床拓扑结构、机床的误差元素和坐标系之间的变换矩阵进行充分分析,建立了特定数控机床的综... 误差补偿是进一步提高机床精度的重要途径,真实准确的误差模型对最终的误差补偿的效果起着决定性的作用。采用基于多体系统理论的建模方法,对机床拓扑结构、机床的误差元素和坐标系之间的变换矩阵进行充分分析,建立了特定数控机床的综合误差模型,为后期实施对特定机床的实时误差补偿提供了误差计算依据。 展开更多
关键词 多体系统理论 低序 变换矩阵 综合误差
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基于多体系统理论的矫直机几何误差的建模与补偿
15
作者 陈孟春 沈顺成 +1 位作者 卢红 章璟琳 《机床与液压》 北大核心 2018年第23期151-155,共5页
针对矫直机的几何误差建模和补偿技术进行研究。将矫直机床视为一个多体系统结构,完成对矫直机的拓扑结构描述,并进行压头、夹头和跨距调整等关键运动部件的误差分析。通过其次变换矩阵体系统推导机床几何误差模型,基于建立的误差模型,... 针对矫直机的几何误差建模和补偿技术进行研究。将矫直机床视为一个多体系统结构,完成对矫直机的拓扑结构描述,并进行压头、夹头和跨距调整等关键运动部件的误差分析。通过其次变换矩阵体系统推导机床几何误差模型,基于建立的误差模型,采用激光干涉仪识别机床运动轴的几何位置误差。提出矫直机的几何误差补偿方法并设计与开发补偿软件,对矫直机定位精度进行补偿。通过实验进行了误差补偿效果评价,实验结果证明误差模型的正确性以及软件补偿的可行性。 展开更多
关键词 多体系统理论 矫直机 误差模型 误差补偿
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基于混合驱动的A/C双摆头及主轴系统误差建模与灵敏度分析 被引量:1
16
作者 李修广 岳义 +2 位作者 韦宝琛 张展魁 许朝阳 《机床与液压》 北大核心 2025年第3期27-33,共7页
提出一种可适用于五自由度混联机器人重载应用的高刚度质量比A/C双摆头机构,该机构的C轴采用力矩电机驱动,A轴采用伺服电机驱动。采用多体系统理论以及坐标变换理论,研究新型A/C双摆头和主轴系统的三轴系统误差模型;在此基础上,运用Sobo... 提出一种可适用于五自由度混联机器人重载应用的高刚度质量比A/C双摆头机构,该机构的C轴采用力矩电机驱动,A轴采用伺服电机驱动。采用多体系统理论以及坐标变换理论,研究新型A/C双摆头和主轴系统的三轴系统误差模型;在此基础上,运用Sobol灵敏度分析方法,分别求解了该机构的一阶灵敏度指数和综合灵敏度指数,通过分析各项几何误差源对末端刀具指向精度的影响,识别出关键几何误差源,为A/C双摆头的误差分配以及精度设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 A/C双摆头 多体系统理论 误差模型 Sobol灵敏度分析
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基于多体理论的极坐标数控铣齿机床几何误差建模 被引量:2
17
作者 姜孟鹏 黄筱调 洪荣晶 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第10期187-189,共3页
基于多体系统理论,以极坐标数控铣齿机床为研究对象,建立了机床整机空间几何误差模型。根据建立的几何误差模型,并利用辨识得到的误差数据,可以准确计算出机床的几何误差,为误差补偿提供了理论依据。
关键词 多体系统理论 极坐标 铣齿 几何误差模型
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机床多体系统空间刚度场约束下的加工误差预测 被引量:2
18
作者 高羡明 洪军 甄宜超 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期90-96,158,共8页
针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理... 针对机床加工误差预测结果不连续的问题,提出了一种基于多体系统理论的机床加工空间连续误差预测方法。该方法结合多体系统运动学求解特点,将机床部件视作弹性体,利用低序体阵列和传递矩阵来描述机床部件之间的运动关系;基于刚度缩聚理论与最小二乘法原理,提取体单元移动载荷约束下的刚度缩聚模型;基于雅克比传递矩阵建立整机空间加工误差模型。结合切削工艺模拟方法,以某镗铣复合加工中心加工发动机壳体为例,对发动机壳体的立面、底面以及孔特征进行立铣、端铣、镗孔加工误差预测。基于复合工艺约束下的加工误差预测模型,对多种装夹角度下的发动机壳体加工误差进行了对比分析,结果表明,利用多体系统进行低序体阵列描述,有利于实现组合式加工误差求解,可用于机床的组合优化分析;结合切削工艺模拟的复合加工误差分析,以发动机壳体装夹角度为优化目标进行加工工艺优化设计,当转角为90°时,加工精度可提高35%。该方法能够有效地预测加工误差,进而支持机床的工艺优化设计。 展开更多
关键词 数控机床 多体系统理论 误差预测 加工空间 工艺优化
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基于多体理论的倒装芯片键合机运动误差模型
19
作者 李雪梅 常青青 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第6期58-61,共4页
为了提高倒装芯片键合机的装片精度,采用多体系统建模理论对倒装芯片键合机运动误差进行研究。根据倒装芯片键合机的结构特点,运用多体系统理论对倒装芯片键合机的运动精度进行全面、系统的分析,阐述了倒装芯片键合机拓扑结构及误差条... 为了提高倒装芯片键合机的装片精度,采用多体系统建模理论对倒装芯片键合机运动误差进行研究。根据倒装芯片键合机的结构特点,运用多体系统理论对倒装芯片键合机的运动精度进行全面、系统的分析,阐述了倒装芯片键合机拓扑结构及误差条件下相邻体及其变换矩阵,建立了倒装芯片键合机运动的空间误差模型。采用Agilent激光干涉仪对倒装芯片键合机的各单项运动误差进行检测,将检测结果代入误差模型进行计算分析,结果表明所建立的误差模型能有效预测倒装芯片键合机的装片误差,为倒装芯片键合机的误差补偿奠定了基础。 展开更多
关键词 倒装芯片键合机 多体系统理论 误差建模 误差补偿
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基于多体理论的线切割机床钼丝姿态误差分析
20
作者 刘江 崔子月 贾志新 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第5期78-84,共7页
锥度线切割机床钼丝(刀具)空间姿态误差对加工工件锥角精度影响很大,且其空间姿态状况主要由U和V轴运动来控制。为了减小空间姿态误差,针对某种大锥度线切割机床,首先以多体理论和空间向量理论为基础,分析控制钼丝(刀具)空间姿态各运动... 锥度线切割机床钼丝(刀具)空间姿态误差对加工工件锥角精度影响很大,且其空间姿态状况主要由U和V轴运动来控制。为了减小空间姿态误差,针对某种大锥度线切割机床,首先以多体理论和空间向量理论为基础,分析控制钼丝(刀具)空间姿态各运动部件关联特征,构建钼丝(刀具)空间姿态精度数学模型。接着运用MATLAB软件分析U和V轴各项误差分量对钼丝姿态误差的影响规律,得出定位误差是影响姿态误差的主要因素。最后通过优化U/V轴结构来提高定位误差精度,进行优化前后对比切割工件试验。试验结果表明:减小定位误差能够有效减小钼丝空间姿态误差,验证了数学模型的正确性。 展开更多
关键词 机床技术 线切割机床 多体系统理论 空间姿态建模 定位误差
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