会员注册 | 登录 | 微信快捷登录 QQ登录 微博登录 | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
站内搜索 百度文库

热门搜索: 直缝焊接机 矿井提升机 循环球式转向器图纸 机器人手爪发展史 管道机器人dwg 动平衡试验台设计

外文翻译--快速原形机的软件补偿.doc外文翻译--快速原形机的软件补偿.doc -- 5 元

宽屏显示 收藏 分享

资源预览需要最新版本的Flash Player支持。
您尚未安装或版本过低,建议您

附录1快速原形机的软件补偿摘要这篇论文阐述了快速原形机在参数误差成型法和软件误差补偿方面的改进。这种方法得到多年来在坐标测量机和机械系统参数值发展的技术支持。快速原形机所有的误差结果将被输入一个实际的参数误差模型,普通的实体造型依赖于快速原形机和主要坐标测量机的测量。测量结果用来显示机械误差函数和驱动标准刀具的锉刀的误差补偿,对这个方法进行了三次实验,结果显示了它充分改善了标准件的精确度。前言快速原形机在刀具和辅助设计制造和随后产生的商品化技术方面起着重要的作用。今天的工艺方法有许多种,例如光敏液相固化法、熔丝沉积成型法、喷墨打印法、选区片层黏结法、选区激光烧结法。这些添加工艺应用范围很广。如概念成型技术,新产品开发、快速模具制造、生物学。将这种技术发展成产品技术是一个偶然的机遇,但它已得到了广泛的应用。但经过CIRP的科学技术委员会调查确认较差的工艺精度,将阻碍技术在机械制造方面的继续渗透。有两种普通和快速原形一样可以提高工艺精度。第一种解决这问题的方法是通过避免误差寻找误差来源减小误差。第二种是减小误差产生的结果,被叫做误差补偿。快速原形技术的研究使误差避免和原形工艺的许多方面都有所提高。在这些技术中,最受关注的是原形工艺参数和基本定位完善。因为原形工艺中,有许多工艺变量影响工件的精度,可以完善这些参数使工件达到最高的精度。复合表面处理技术是典型用来寻工件精度和制造工艺参数间关系的,一旦获得复合表面,参数将控制完成更高的工件精度。基本定位完善就是一个典型的参数应用和延伸的例子。它被作为一种多元化标准完善问题,控制着表面精度和工件的寿命间的交换。决定变量是工艺参数设定和工件基本定位。复合表面符合参数问题是为了使产品优化。除了工艺参数的实体成型和基本定位优化,还有原形技术的工艺计划。如数据文件纠正、切削技术改善、结构传代、和路线计划都在进行详细的研究,目的就是为了工艺改善。好的工艺计划,在一定范围内可以提高机械精度,但是随着快速原形技术的发展,即使最好的TUNED系统生产的零件也只是为原形机进行误差补偿。philpott和Gree提出为原形工艺进行反复误差补偿的策略,它补偿由于不懂得误差创造机理而复制积累的误差。然而因为没有机械误差模型建立在这个策略上,所以反复工艺也许对每个新工件进行反复补偿。Neeet.al构造了一个矫正的带有nn个格子的图表来提高光敏液相固化工艺精度。这个矫正图表是根据系统的结构来计算的,主要对激光束在平台上定位的误差补偿。扫描缓冲器和定位标准可以利用这种图表进行补偿。这篇论文指出多年来CMM误差参数值方面的技术发展使快速原形机的误差补偿更易理解,而且可以用实例参数误差进行误差补偿。典型CMM有三个线形托架,设计目的是为恶劣使X、Y、Z轴都独立移动,然而每个托架有六个自由度,而且硬件结构不能完全消除不必要的移动和转动。结果每个轴都有三个移动误差和三个垂直误差。随着三个垂直度的增加或轴间的空间误差增加,一个三轴机器就会有21个参数误差,假设此刚体运动,机械的空间误差能写出一个有21个参数的方程,这21个误差和符号杂表格(1)中有所体现。在快速原形工艺中,误差预算除了轴的移动误差还有许多种,我们的方法是把所有讨厌的误差标成21个实际参数误差进行机械容量误差的全面测量,这有双重的目的第一它将提供一个模型解决补偿。第二它将分离出有意义空间方向上的误差预算,而且对硬件有一定的诊断作用,同时识别由于其它工艺特征引起的误差源方向。和CMM、车床不同,快速原形机的21个实际参数不能在机器上直接测量,这个实物成型方法是间接对这些误差进行测量。也就是说,快速原形机是用来制造特殊设计的实物成型,而CMM具有大规模测量实物成型的特征,测量是为了推断快速原形机的参数误差,而且误差补偿规则应用于工件工艺计划的标准资料这篇论文的剩余部分是结论,第二部分是解释SLA机的误差模型。第三部分介绍三维制图和参数误差方程的起源。第四部分是陈述了理解的方法,测试零件的补偿结果。第五部分是总结工作和讨论将来的发展。2,SLA机的数学误差模型光敏液相固化法是用液态光敏树脂做样品,在一个槽内装满光敏液态聚合物,在下方放有一个升降台,把没完成的部分放在树脂表面下。计算机控制激光通过聚合物表面的方向选择固化的表层,升降机下降一个距离重新覆盖一层液态光敏树脂,再进行扫描固化,直到全部完毕,SLA250机用在研究层的厚度是0,004。2.1SLA机的误差模型机械数学模型根据机械类型不同实现刚体假设的多样化。一般来说三轴机器可以根据探测器的移动和工件分成XYFZ、XYZF、XFYZ或FYXZ几类,F象征固定机器方程,当其它字母出现在F的右侧暗示探测器移动。当字母在F的左侧暗示工件移动。在SLA250快速原形机内激光焦点在刀头上,它由镜子控制方向,它能移动二个正交水平方向,被分别定义为X、Y。这工作平台延Z轴带动工件上下移动,以垂直方向作为Z方向。根据这些特征SLA250符合ZFXY典型机。这种类型的快速原形机的分类不能反映快速原形机的实际运动。但是能反映刀头的运动结果。如激光焦点。正如我们前面提到的,快速原形机参数误差将由生产和测量一个系统部分来确定。而不是测量各个机械轴线移动的精度误差。这表示机械的实际参数误差成型的选择不代表精度的机械运动学。这就是它与交换方法的不同。每个轴线的六次移动误差就是以操作运动学链的每个同源改变基质。当用实际参数误差成型时就必须决定是否这成型能成功地产生补偿数据来提高机械的精度。讨论补偿的结果来显示这成型能提供有用的补偿数据的能力。其它原形机也做了同样的分析,例如熔司沉积成型机。这刀头是由X、Y两个方向移动的托架驱动的。沉积喷头底座可以沿Z的方向上下移动,因此熔丝沉积成型机也相当于一个ZFYX典型机。图FIG2是SLA250机的误差成型的运动学坐标链矢量图。用传统的定义方式,0是坐标原点,X、Y、Z是三个坐标轴,它只包含平移和垂直误差。在确定运动路线时旋转误差被认为独立存在。T是刀头在拖架方向的补偿。在SLA250机上没有真正的X、Y拖架,激光束直接聚焦在刀头上。因为光束总是聚焦于液体表面,因此SLA250机的T0。一般情况下,T包含在误差成型的偏差中,但后来被省略了。框格中的W是有原点到激光聚焦点的矢量方向。它代表工件的真实尺寸。运动矢量链图的内容在下面已给出,它们的结果由机械误差的理论知识是很容易理解的。从原点O到激光焦点有两条路线ZW和XYT。每个运动路线对一个轴线的理论误差将影响轴线的实际误差,因此轴线的移动需要根据理论误差来修改。X、Y、Z轴的旋转可由旋转半径R(X)、R(Y)、R(Z)表示。让U代表X、Y、Z,旋转标量和它们反向公式(2)在图FIG2中Z和X没有前身,W有前身轴Z、Y有前身轴X、T有两个前身轴X和Y。因此这两个从O到焦点的矢量平衡,可用下面的方程表示(3)。重新整理这方程,矢量W由其它矢量和标量函数表示(4),用矢量机成型代替X、Y、Z、T、W和旋转标量。用坐标系统XP、YP、ZP来表示在工件上激光焦点的坐标(5)TX、TY、TZ是不可重复的误差,它是由不可重复的内容产生的,因为SLA250机没有刀头补偿如XTYTZT0所以数学模型可简写为(6)。EY(X)、EX(Y)、EY(Y)和EZ(Y)都没有出现在模型中XTYTZT0就是ZFXY典型机的特征。因为在模型中参数误差函数是实际误差,因此一些误差不可能有可理解的物理意思。例如激光束总是能消除桶表面的树脂产生正确的误差zx、zy不能表示来自树脂表面激光束的偏差。2.2勒让德多项式约数勒让德多项式可以近似的表示每个参数误差函数。每个平移和旋转误差都可以用勒让德多项式方程的线性来近似表示。例如01,0......nixiiapxain是近似的系数,ipx表示第i个勒让德多项式011.......px。要得到误差近似值首先要确定勒让德多项式的次序,勒让德多项式的线性连接次序越高,剩余误差平方的和越小。但是高次序的误差函数可以近似制造工艺中的不可重复误差,促使误差最后得到补偿,在CMM系统中,KRUTHET。AL指出几何误差在系统中会慢慢改变,因此第三顺序的勒让德多项式是好的近似机会。高次序会减少剩余误差,但会增大不可重复误差的影响,第三次序的勒让德多项式在研究中是最接近的。例如(7)这个方程里有四个未知系数,通过设定绝对零点可使其减少到三个,一般将所有误差都在轴线的起始点消除。例如00.00ii使00xx0a和2a的关系就可表示为02/2aa,用2a代替0a。则这个方程式就可重新写为(8)为了方便看,把系数ia由ixtx代替,同样xtj表示ji的系数,irj表示ji系数,iwj是轴i、j的平方误差。在这样的定义下,所有的参数误差方程都可以用勒让德方程来表示,但除了直接误差方程xy(9)平方误差和三个直接误差xy、xz、yz存在一个特殊的关系,简单说,直接误差xy、xz、yz的线性关系分别是平方差xya、xza、yza接下来的例子将证实了这点。找一点P在二维测量机上测量没有误差,但在X0、Y0轴间却有平方误差xya,把非正交坐标系中的P点(X0、Y0)可以平移到正交坐标系中用nx、ny表示,则(10)得到第一个近似值。sinxyxyaa这是成立的。因为xya是非常小0xyay是Y0的函数,它是直接误差的第一个次序关系式,实际上,直接误差xy的线性关系和平方误差xya表达的是同一个误差。它在Y轴的X方向是没有必要移动的,因为它的大小与Y坐标是成比例的。它是不可能分辨出这两者,而且用同样的误差成型两次是正确的。在成型中依赖假设事物制造出正交坐标系统是一种方法。早期选择这种理论这种机械就会被认为是没有正交坐标系统。因此在成型中包括平方误差在假设事物下,以上三种直接误差的线性关系都为零。如1ytx0,1ztx0,1zty0或者把机械假设为一个正交坐标系例如三个轴线彼此是正交的没有平方误差存在,但是直接误差的线性关系最后误差模型将有同样的关系量,尽管一个误差有不同的名字。接下来假设一个正交系统,平方误差将不是单独成型,在这个假设条件下,在多项式方程中所有的直接误差都包括线性关系,SLA机成型可被表示为(11)3.3D实体造型和参数误差方程3.13D实体造型来估计误差方程系数每个误差方程都需要确定三个ia系数,因为普通轴正交系统18个参数误差的已知系数的总量为54个,因为SLA250机正在研究中。因为0tttxyz所以yx、xy、yy不能出现在模型中,因此未知系数总量变为42,至少42个方程能解出所有未知系数,因为不重复误差的存在,所以确定方程容易一些,靠减少剩余误差的总量才能解出未知系数。用实体造型是零件关键特征的表面的位置(x.y.z)在CMM误差值中,一个高精度的实物造型,如用不同的定位和方向测量球棒和圆环来覆盖,CMM全部的工作容量在快速原形中,快速原形机生产由CMM测量的普通实体造型。假设CMM的精度和重复能力比快速原形机高,用测量的特殊位置来表示误差模型的函数去推断,快速原形机的参数误差参数,实体造型的机构不是唯一的,因为它有足够的不同位置的点提供充足的方程来确定系数和误差的最小值。FIG4展示了这项研究的3D实体造型。它由169个圆柱和13层组成,而且由13个X层和13个Y层交叉形成。通过测量圆柱上表面的中心点可以写出它的公称位置和误差系数的函数。圆柱高度排列成一条线,以至于尽可能X、Y、Z结合成独立的方程。在测量时所有的圆柱表面很容易被CMM探测到,这部分可以提供1633507个方程。靠减少不重复误差来确定42个系数,这些方程是足够用的。这个实体造型能研究范围是200200100用缺省的机械系数可以制定准确的实体造型,这部分可以在平台中自动制成二次工艺后,3D实体造型在CarlZeissECLIPSE550CMM机上测量。把一部分坐标系定义为基本表面XY表面,3D实体造型中心作为X、Y的数据库来确定中心点的坐标(X、Y)。3.2参数误差函数用一自然非线性程序问题去解算系数,它的目标函数是缩小剩余非重复性误差
编号:201311171620077214    大小:1.01MB    格式:DOC    上传时间:2013-11-17
  【编辑】
5
关 键 词:
教育专区 外文翻译 精品文档 外文翻译
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

当前资源信息

4.0
 
(2人评价)
浏览:8次
英文资料库上传于2013-11-17

官方联系方式

客服手机:17625900360   
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   

相关资源

相关资源

相关搜索

教育专区   外文翻译   精品文档   外文翻译  
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
[email protected] 2015-2017 人人文库网网站版权所有
苏ICP备12009002号-5