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公开(公告)号：CN112276674B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202011092325.9
申请日：2020-10-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 一种多轴数控机床旋转轴几何运动误差的精密测量方法及系统，通过多边测量得到待测旋转轴上不共线的至少三组测点与所述多轴数控机床的参考坐标系中不共面的至少四个站点之间的距离，并据此建立待测旋转轴上的测点之间的刚体运动约束方程组以及考虑刚体运动约束的测点坐标计算模型，然后采用最小二乘法拟合得到测点的坐标以及测点综合位置误差值；分别建立PIGE模型、PDGE模型以及对应的PIGE辨识模型和PDGE辨识模型，通过代入测点综合位置误差值得到10项几何误差元素。本发明的测点坐标计算过程具有更高的鲁棒性，以及对于机床重复性、仪器测量噪声等随机因素更低的敏感性，从而大大提高测点坐标的计算精度，使得从测点坐标间接辨识出旋转轴的10项几何误差元素，并显著提高旋转轴几何运动误差的测量精度，获得更小的测量不确定度。
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公开(公告)号：CN110989494A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911200517.4
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 一种基于触发式测头的薄壁零件加工误差测量与补偿方法，在初次加工所需的薄壁零件时选取测量点并通过触发式测头实测得到的实测数据计算出全局加工误差，在后续加工时根据数控机床系统当前的位置信息和根据全局误差得到的对应补偿值并实时传输给数控机床系统，实现零件加工误差的显著减少。本发明在采集数据阶段，通过剔除粗大误差提高数据的可靠性；在数据分析阶段，通过神经网络拟合精准地体现整个外表面的实际加工数据，最终得到的加工误差数据可适用于任何同一形状的零件，与其装夹位置、几何误差、自身加工精度等其他因素的关系较小，并且可以通过不同形状选取不同的选点策略。
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公开(公告)号：CN109781778A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201811590665.7
申请日：2018-12-21
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01N25/20
Abstract: 一种中空冷却结构电主轴内冷工况下的热特性测量装置与方法，包括：抗干扰无线温度传感器、抗干扰有线温度传感器、位移传感器、温度监控模块、数控加工中心、热特性测量工件、三坐标测量机、数据处理模块，本发明通过对影响主轴热特性的六种冷热源进行分析，实施预先的温度优化布点，切削实验中以主轴空转和模拟换刀操作来模拟工业现场实际的机床工作状况，然后设计出一种特殊的工件用来进行循环多次切削，接着将工件移入三坐标测量机进行切削平面特征数据的测量，再通过拟合切削平面特征和计算切削平面高度差以及拟合主轴热特性，实现了在内冷工况下，综合了外水套水冷条件及主轴拉刀机构发热状况，方便通用地得出了主轴热特性。
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公开(公告)号：CN103048968A
公开(公告)日：2013-04-17
申请号：CN201210559632.2
申请日：2012-12-20
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/418 , G05B19/404
Abstract: 本发明公开了一种基于网络群控的数控机床误差实时补偿系统及补偿方法，所述补偿系统包括硬件部分和内置于该硬件中的软件部分；所述硬件部分包括：主控中心PC、路由器、内置式以太网端口或PCMCIA以太网卡、温度传感器、温度数据采集卡；所述软件部分包括：温度采集模块、误差建模及计算模块、群控补偿模块和机床状态网络监控模块。本发明能够实现对生产线上多台数控机床同时进行误差实时补偿和工作状态信息监控，批量提高多台数控机床的运动精度，从而大幅提高了补偿效率和最终的加工精度。
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公开(公告)号：CN102033509B
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201110009772.8
申请日：2011-01-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 一种数控机械加工技术领域的数控机床误差虚拟补偿系统，包括：外部数据采集模块、数字建模模块、数据优化模块、动态建模模块、模型泛化模块、误差拟合补偿模块和通讯模块。本发明采用多模块嵌套方式，外部信息采集模块采集环境信息、数控机床信息、切削用量及刀具参数等信息，采集到的信息经动态建模模块及模型泛化模块生成误差模型，经误差拟合模块输出误差拟合曲线，经误差补偿模块输出NC代码，由通讯模块通过COM串行口及RS232串行口实现与CNC的实时通讯和数据采集。本系统可用来预报数控机床在各种切削条件下的综合误差并实现误差实时补偿。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102629121A
公开(公告)日：2012-08-08
申请号：CN201210122422.7
申请日：2012-04-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 一种数控机床几何与热复合位置误差的智能补偿系统，包括数控机床、温度实时监测单元、I/O数据交互单元和中央控制单元，其中，中央控制单元包括实时补偿模块、温度信号处理模块、在线自动建模模块、动态调整模块、机床性能分析模块和远程监控模。所述系统能够实时监测外界环境温度和加工工况的变化，并据此实时更新补偿模型，进而对数控机床运动轴的几何与热复合位置误差进行双向补偿。本发明提高了机床加工时的定位精度与重复定位精度，更好地解决了数控机床的精度补偿问题。
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公开(公告)号：CN101122791A
公开(公告)日：2008-02-13
申请号：CN200710045903.1
申请日：2007-09-13
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 本发明涉及一种数控机床定位误差实时补偿装置，基于机床外部坐标系偏置的数控机床定位误差实时补偿器，包括计算处理模块、温度传感器采集变送模块和数控接口控制模块。计算处理模块中的计算处理系统在采集数控机床温度信号的同时，还接收来自数控系统的机床坐标位置信号，并将这两种信号输入预先设置的定位误差数学模型中计算得到补偿值，并通过数控系统的接口将补偿值送入数控机床，利用机床数控系统中的外部坐标系偏置功能实时调整机床的运动位置，完成补偿过程。本发明主要通过接口和软件的设计完成补偿操作，对原有数控系统和加工程序不产生任何影响，硬件相对比较简单，软件修改灵活，通用性强。
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公开(公告)号：CN111273605B
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202010144485.7
申请日：2020-03-04
Applicant: 上海交通大学 , 宁波天控五轴数控技术有限公司
IPC: G05B19/404
Abstract: 一种数控机床智能电主轴系统，包括：主轴部分和控制器部分，其中：主轴部分设置于数控机床上，控制器部分分别通过数据接口与数控机床的数控系统相连，接收实时加工信息并发送主轴误差补偿信息，通过网络节点与物联网相连并传输实时状态信息以及实时加工信息。本发明具有自我感知和调节加工参数和运行环境的能力，从而实现主轴误差补偿、主轴温度控制、主轴碰撞保护、主轴轴承预紧力自适应调节等多种功能，有效提高电主轴的精度、寿命和加工效率。
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公开(公告)号：CN113282057A
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202110481009.9
申请日：2021-04-30
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/404
Abstract: 一种面向多工序加工过程的误差补偿方法，建立了多轮廓点的微分运动矢量集的特征偏差表示方法，因此能够更加精确地建立考虑实际基准轮廓的基准所致误差模型；进一步建立适用于任意不规则特征的基于多轮廓点微分运动矢量集的多工序误差传递模型，用以描述在多工序加工过程中任意不规则特征的基准所致误差和夹具所致误差以及加工所致误差的产生和传递过程，基于相应的误差补偿的方法，通过等效刀具路径模型将三类误差综合转换成等效的机床刀具路径误差，从而得到机床每个运动轴的补偿值，用于对机床刀具路径进行优化，实现面向多工序加工过程的误差补偿，可达微米级的高精度，能以较低成本实现零件精度的显著提升。
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公开(公告)号：CN111300146B
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN201911199533.6
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 一种基于主轴电流和振动信号的数控机床刀具磨损量在线预测方法，通过在设有传感器的数控机床主轴上利用多把同型号刀具在同一工况下重复进行试运行加工并测得原始加工磨损数据，根据刀具的初期快速磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段三个磨损阶段，分别从中提取出训练用的最优特征集并对支持向量回归机预测模型进行训练，最后采用训练后的模型进行实际加工过程中的在线实时预测刀具磨损量；本发明通过多把同型号刀具在同等条件下重复实验获得的数据，不仅可以充分挖掘原始信号中各磨损阶段与刀具磨损相关的特征参数，并通过后处理方式进一步增强和刀具磨损量的关联程度，使得构建的支持向量回归机预测模型可以取得较高的预测精度和很好的推广性。
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