数控机床误差补偿技术及研究现状

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数控机床综合几何误差的建模及补偿研究

数控机床综合几何误差的建模及补偿研究
机床,是机械加工工作母机,提高其加工精度,一直是科技工作者坚持不懈的追求 目标。随着数控技术的发展,数控系统具备了强大数据处理能力,为使用软件技术提高 机床精度提供了可能。 提高机床精度有两种方法。一是误差防止法 (error avoidence),即通过提高零件设 计、制造和装配的水平来消除可能的误差源。该方法从机床设计制造各阶段开始,采取 精化措施,提高设计精度,优化机床系统的结构配置,减少机床自身的各种误差和表现 误差。这种精度的提高受当时技术发展水平的限制,且当加工精度要求较高时,采用误 差预防的费用将呈指数增加,同时,高精度机床维护费用非常高昂,精度在使用过程中 容易丧失。 因此, 用误差防止法提高加工误差是有限度的。 另一种方法是误差补偿法(error compensation),即通过分析测量现有误差,建立误差补偿的数学模型,通过一个附加的 误差补偿系统, 人为地在原有系统上引入一个附加误差源, 使之与现有误差表现相抵消, 以减小误差,达到理想的运动轨迹,实现机床精度的软升级。 与误差防止法不同, 误差补偿技术将众多形成机床加工误差的因素视为一个不知其 相互间作用内情的“黑箱” ,只针对它最终出现的几何误差值予以自动修正。采用误差 补偿技术有下列几方面的意义:一是加工精度可以不依赖于机床本身的精度,因此,可 以降低对机床零部件的制造精度要求, 亦即高精度的工件可以通过精度等级稍低的机床 加工出来,从而大大降低制造成本。二是可突破机械加工精度的极限,与机床制造精度 的提高相结合,使数控机床的总体精度上升到一个新的台阶,以满足某些尖端产品的高
关键词:数控机床
综合几何误差模型
误差检测与识别
误差补偿
快速检测装置
III






《2024年多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究》范文

《2024年多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究》范文

《多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究》篇一一、引言随着制造业的快速发展,多轴数控机床作为现代制造技术的重要组成部分,其精度和效率直接影响到产品的质量和生产效率。

因此,对多轴数控机床的精度建模与误差补偿方法进行研究,具有重要的理论价值和实践意义。

本文旨在探讨多轴数控机床的精度建模及误差补偿方法,以期为提高机床的加工精度和稳定性提供理论支持。

二、多轴数控机床精度建模多轴数控机床的精度建模主要包括几何精度建模和运动学精度建模两个方面。

几何精度建模主要关注机床各部件的几何形状、尺寸和相对位置等参数对机床整体精度的影响;运动学精度建模则主要关注机床运动过程中各轴的运动轨迹、速度和加速度等参数对加工精度的影响。

在几何精度建模方面,需要综合考虑机床的机械结构、传动系统、导轨系统等因素,建立准确的数学模型,以便分析各因素对机床精度的影响。

运动学精度建模则需要基于机床的运动学原理,建立各轴的运动方程,分析各轴在运动过程中的动态特性,以及其对加工精度的影响。

三、误差来源及分析多轴数控机床的误差来源主要包括机床本身的制造误差、装配误差、热误差、切削力引起的误差等。

这些误差会导致机床的几何精度和运动学精度下降,从而影响加工质量。

因此,需要对这些误差进行深入分析,找出其主要来源和影响因素。

四、误差补偿方法针对多轴数控机床的误差,可以采取多种补偿方法。

其中,误差预测模型法、神经网络法、模糊控制法等是较为常用的方法。

这些方法可以根据不同的误差来源和影响因素,建立相应的预测模型或补偿算法,对机床的误差进行实时补偿。

具体而言,误差预测模型法可以通过建立机床误差与各影响因素之间的数学模型,预测机床的误差值,并进行实时补偿。

神经网络法则可以利用神经网络的学习和记忆能力,对机床的误差进行学习和预测,并实现自动补偿。

模糊控制法则可以利用模糊控制理论,对机床的误差进行模糊化处理,并实现精确补偿。

五、实验研究为了验证所提出的误差补偿方法的有效性和可行性,需要进行实验研究。

关于数控机床误差补偿技术问题

关于数控机床误差补偿技术问题

关于数控机床误差补偿技术问题摘要本文通过概述现时国内外数控机床误差补偿技术的现状,对其中一些存在问题进行了分析和探讨,针对相关问题和技术难点,进行了理论性的归纳和总结。

关键词数控机床;误差;补偿技术0引言误差对于数控领域而言,是客观上必然存在的。

任何数控机床设备在操作过程中,由于客观事实存在的各种因素影响,不可能有百分百的精确度。

在科学技术不断进步的今天,人们不断致力于提高数控机床加工生产的精确度。

1数控机床误差补偿技术研究现状国内外对于数控机床误差补偿技术的历史和研究上有较大差距。

其中,国外最早发现机床的热变并且进行相关研究的国家是的瑞士。

该国在1933年就发现机床的热变形是影响数控机床定位精度的重要原因,并由此开始了数控机床误差检测、建模和补偿技术等方面的研究。

现时国内的数控机床误差补偿技术处于高速发展阶段,数控机床误差补偿技术有望尽早从实验室搬到工业中去实践和应用。

2关于数控机床的误差数控机床在生产过程中的误差主要有几何误差、热误差及切削力误差三种,几何误差一般是指加工原理、工件装夹、调整、机床导轨导向、机床传动、刀具、机床的主轴回转等方面,由机床装置的制造、装配缺陷等造成的误差;热误差是指数控机床在生产过程中,由于温度的变化,导致工艺系统中诸如刀具等部件出现变形,使工件和机床部件之间的相对位置和运动关系发生变化(热变形),从而造成的误差;切削力误差是指由于刀具磨损、工艺系统的受力变形、工件残余应力引起的变形等各种改变原动力因素影响下所发生的动力误差。

在总加工误差当中,这三项误差占总误差的80%左右,是影响加工精度的主要因素。

2.1机床的几何误差每一台数控机床都必定存在几何误差数值,产生误差数值的范畴包括了加工原理误差(在生产中最为常见,往往出现在刀具结构简单的机床上,是由于采用成形运动或以刃口轮廓进行工件加工过程中所产生的误差。

)由于夹具的安装、定位、松紧所造成的工件装夹误差、关于加工尺寸的调整误差,还有机床导轨导向误差、机床传动、刀具结构变化、机床的主轴回转误差等等方面,都属于工件生产过程中的几何误差。

数控机床误差补偿技术及其运用

数控机床误差补偿技术及其运用

第43卷第12期时代农机2016年12月V o l.43N o.12 TIMES AGRICULTURAL M ACH INERY D e c.2016数控机床误差补偿技术及其运用唐宁宁(齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161000)摘要:要提高制造业的竞争力,就必须提高我国制造业的技术发展,满足当代社会对制造业更高的制造精度、更 高的产品质量以及更加智能的操作要求和发展方向。

数控机床误差补偿技术是提高制造业数控机床加工精度的重要手 段,减少在生产过程中的误差产生,增加了生产效益,提高我国制造业的行业竞争能力。

关键词:数控机床;误差补偿;技术;运用中图分类号:TG659 文献标识码:A文章编号:2095-980X(2016)12-0014-01CNC Machine Tool Error Compensation Technology and Its ApplicationTANG Ning-ning(Qigihar No.2 Machine Tool (Group)Co.,Ltd.,Qigihar,Heilongjiang 161000,China) Abstract :To improve the competitiveness of the manufacturing industry,it should improve the technical development of Chi­na's manufacturing industry to meet the high precision of manufacturing in contemporary society,the high quality of products and the requirements ofmore intelligent operation and development direction.Error compensation technology for NC machine tool is an important means to improve the machining precision of NC machine tool manufacturing industry.Reducing errors in the production process and increasing production efficiency can improve the competitiveness of China's manufacturing industry.Key words:CNC machine tools;errorcompensation;technology;application在当今的现代化社会,科技成为了社会发展的主要动力,机械也成为了工厂的主要工作力量。

数控机床热误差建模及补偿技术探讨报告

数控机床热误差建模及补偿技术探讨报告

很大代价才能达到的精度水平,满足了一定的精度要求,又降低了仪器和设备制 造的成本,具有显而易见的经济效益。因此,热变形误差补偿技术以其强大的技 术生命力迅速被各国学者、专家所认识,并使之得以迅猛发展和推广。 热误差补偿目前有两种方法:温度场补偿法和位移补偿法。温度场补偿法是 指在某些关键部位安装一些加热元器件或者在某些构件内加入可流动循环的冷 却液,并且对这些温度点进行监测和控制,使温度场的温度得到平衡,使之达到 减少或消除热误差的目的。但是不足之处是难以对每个热误差点进行有效的控 制。位移补偿法是通过对每个坐标轴附加位移来补偿因为热误差}fU 导致刀具和 工件间的偏移误差。这种补偿法是现在使用最多的一种方法。1975 年,口本的 Okushima 公司提出利用温度检测位移补偿法,并将此方法应用于数控加工中心 来实现热误差补偿。80 年代中期,柏林工业大学将这种位移补偿法应用在数控 机床上, 在不同主轴和不同进给速度下试验得出了热误差和特征点之间的关于温 度的函数关系,并建立了误差补偿模型,只需要知道特征点的温度用补偿模型就 可以得到补偿值,然后经过数控机床的伺服进给系统附加位移来实现补偿。 目前,数控机床热误差补偿技术的研究主要体现在以下几个方面: (1)数控 机床热误差温度检测点的选择,即温度传感器摆放位置的研究及检测技术的研 究; (2)获得建立精确性比较强的数控机床热误差补偿的数学模型的研究; ( 3) 数控机床热误差实时补偿技术推广应用的研究。 目前国内外学者对这些方面问题做了大量的研究, 在温度检测点的选择方面 常用的方法有: (1)逐步线性回归方法; (2)热误差模态分析方法; (3)模糊聚 类分析方法; (4)灰色系统理论的关联度分析方法。在机床热误差补偿建模方面 突破常规建模思路,采用 BY 神经网络和 RBF 神经网络及改进的神经网络等非 线性方法,可以更好的解决了数控机床误差补偿的应用问题。

数控机床误差与补偿

数控机床误差与补偿
通过控制机床内部和外部的温度,减小温度变化对机床精度 的影响。
误差补偿法
通过软件或硬件方法,对机床的热变形进行补偿,减小或消 除热误差对加工精度的影响。
04
几何误差补偿
几何误差来源与分类
01
制造误差
由于机床零部件制造精度不足导致 的误差。
热误差
由于机床运行过程中温度变化导致 的误差。
03
02
装配误差
电气误差补偿
通过调整电机的电气参数,如电 流、电压等,来减小或消除由于 电机性能差异和传动系统误差引 起的误差。
传感误差补偿
通过使用高精度的传感器来检测 机床的实际位置和姿态,并将这 些信息反馈给控制系统,以实现 误差的实时补偿。
软件补偿
数学模型补偿
通过建立机床的数学模型,并利用软件算法对模型进行优化,以减小或消除误差。这种方法需要精确的数学模型和高 效的算法支持。
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几何误差补偿方法
硬件补偿
通过改进机床零部件制造和装配精度来降低几何误差。
软件补偿
利用数控系统软件对几何误差进行补偿,如螺距误差 补偿、反向间隙补偿等。
复合补偿
结合硬件和软件补偿方法,通过优化机床结构设计和 改进控制系统实现更精确的几何误差补偿。
05
运动误差补偿
运动误差产生机理
机械传动误差
由于数控机床的机械传动系统(如丝杠、齿轮等)存在制造和装 配误差,导致运动过程中产生误差。
自适应补偿技术
总结词
自适应补偿技术是一种能够自动调整和 优化补偿参数的误差补偿方法。
VS
详细描述
传统的误差补偿方法通常需要人工设定和 调整补偿参数,操作复杂且精度不高。自 适应补偿技术能够根据加工过程中的实时 反馈信息,自动调整和优化补偿参数,实 现动态误差补偿,进一步提高数控机床的 加工精度和稳定性。

机床加工过程中误差成因及补偿方法分析

机床加工过程中误差成因及补偿方法分析

机床加工过程中误差成因及补偿方法分析摘要:在数控机床加工过程中,通常会由于加工过程中产生的热、施加力、尺寸测量、控制系统及定位不精准等因素导致零件的加工尺寸产生出入。

在目前的数控机床中,通常会采用补偿控制技术以抵消或减弱上述误差,在数控机床产生以来,补偿控制就随之出现,如何提高加工过程中的精度始终是该领域中的重要课题。

关键词:机床加工;误差类型;补偿方法1数控机床的概述及加工误差优化的重要性1.1数控机床的概述数控机床(Numerical Control MachineTool)是一种采用数字化控制技术的机床。

通过编程,将加工工艺的各项参数转化为数控指令,输入到数控系统中。

数控系统按照预设的程序,通过伺服驱动系统驱动机床各运动部件实现刀具与工件的相对运动,完成零件的加工。

数控机床具有加工精度高、自动化程度高、生产效率高、加工范围广等特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域的零件加工。

1.2加工误差优化的重要性加工误差优化在数控机床加工过程中具有极高的重要性。

优化加工误差不仅有利于提高零件的加工精度,确保产品质量,还可以提高生产效率,降低制造成本,从而增强企业的市场竞争力。

2数控机床加工误差的类型及成因2.1机床导轨误差机床导轨误差是指在机床的制造、装配和使用过程中,由于导轨表面的磨损、凹凸不平、制造加工误差、装配调整误差、污染、温度变化等因素引起的位置误差。

导轨误差对机床的加工精度和稳定性产生严重影响,可能导致加工件精度下降、表面质量劣化、加工速度减慢、工具寿命缩短等问题。

制造过程中的加工误差是导致导轨误差的重要原因,包括材料变形、工艺偏差、加工质量不佳等因素。

2.2丝杠与滚珠丝杠副误差丝杠副误差是指在制造、装配和使用过程中因加工误差、装配误差、磨损、变形等因素引起的丝杠副位置误差。

丝杠误差会影响数控机床定位精度和运动精度,降低机床加工精度和稳定性。

在制造过程中,丝杠的加工误差是导致丝杠误差的主要原因之一。

数控机床误差测量与实时智能补偿关键技术及应用

数控机床误差测量与实时智能补偿关键技术及应用

数控机床误差测量与实时智能补偿关键技术
及应用
随着工程制造业的发展,数控机床逐渐取代了传统的机床,成为
了高效精密加工的主力军。

然而,由于数控机床存在着系统误差、尺
寸误差等问题,导致加工精度不尽如人意。

为了解决这些问题,数控
机床误差测量与实时智能补偿技术应运而生。

数控机床误差测量是指通过对数控机床加工过程中存在的误差进
行精确测量和分析,找出误差的来源及其大小,并将其量化,以便进
一步进行补偿。

通常,数控机床误差可以分为几种类型,如基础误差、运动误差、非线性误差等。

针对不同的误差类型,可以采用不同的测
量方法,如激光干涉、摆角测量、位移传感器等。

数控机床实时智能补偿是指在加工过程中实时检测误差,并通过
计算机智能算法进行补偿,以提高加工精度和加工效率。

实时智能补
偿主要包括两种方法:一种是反馈补偿,即将误差进行反馈并进行补偿;另一种是前馈补偿,即预测误差并在中途进行补偿,以减小实际
误差。

数控机床误差测量与实时智能补偿技术已经得到了广泛的应用,
其主要作用有以下几点:首先,可以提高数控机床的加工精度和加工
效率,从而提高产品的质量;其次,可以减少废品率,降低生产成本;第三,可以提高数控机床的稳定性和可靠性,从而延长设备的使用寿命。

总之,数控机床误差测量与实时智能补偿技术是数控机床加工领
域中的关键技术之一,其应用前景十分广阔。

随着技术的不断发展和
完善,相信它将为工程制造业的发展做出更大的贡献。

数控机床误差实时补偿技术总结

数控机床误差实时补偿技术总结

数控机床实时误差补偿技术的学习总结第1章绪论制造业的高速发展和加工业的快速提高,对数控机床加工精度的要求日益提高。

一般来说,数控机床的不精确性是由以下原因造成:[1]机床零部件和结构的几何误差;[2]机床热变形误差;[3]机床几何误差;[4]切削力(引起的)误差;[5]刀具磨损误差;[6]其它误差源,如机床轴系的伺服误差,数控插补算法误差。

其中热变形误差和几何误差为最主要的误差,分别占了总误差的45%、20%。

提高机床加工精度有两种基本方法:误差防止法和误差补偿法(或称精度补偿法)。

误差防止法依靠提高机床设计、制造和安装精度,即通过提高机床本书的精度来满足机械加工精度的要求。

由于加工精度的提高受制于机床精度,因此该方法存在很大的局限性,并且经济上的代价也很昂贵。

误差补偿法是认为地造出一种新的误差去抵消当前成为问题的原始误差,以达到减小加工误差,提高零件加工精度目的的方法。

误差补偿法需要投入的费用很小,误差补偿技术是提高机床加工精度的经济和有效的手段,其工程意义非常显著。

误差补偿技术(Error Compensation Technique,简称ECT)是由于科学技术的不断发展对机械制造业提出的加工精度要求越来越高、随着精密工程发展水平的日益提高而出现并发展起来的一门新兴技术。

误差补偿技术具有两个主要特性:科学性和工程性。

1.机床误差补偿技术可分为下面七个基本内容:[1]误差及误差源分析;[2]误差运动综合数学模型的建立;[3]误差检测;[4]温度测点选择和优化布置技术;[5]误差元素建模技术;[6]误差补偿控制系统及实施;[7]误差补偿实施的效果检验。

2.数控机床误差补偿的步骤:[1]误差源的分析和检测;[2]误差综合数学模型的建立;[3]误差元素的辨识和建模;[4]误差补偿的执行;[5]误差补偿效果的评价。

3.数控机床误差补偿技术研究的现状:[1]过长的机床特性检测和辨识时间;[2]温度测点布置位置优化;[3]误差补偿模型的鲁棒性;[4]误差补偿系统及实施;[5]五轴数控机床多误差实时补偿问题。

数控机床几何误差补偿-国内外现状概要

数控机床几何误差补偿-国内外现状概要

■1・儿何误差定义及类型■ 2 •儿何误差建模方法■3•几何误差测量及参数辨识■ 4.几何误差补偿方法及实现Institute of Numerical Control and Equipment Ttchnolog*/几何误差概念及类型机床结构系统的谋差即为儿何误差•包括机床各部件工作衣面的几何形状和相互位豐误注。

在机床的设ii •制造和装配过程中. 结构的残余不规则性.造成机床的系统i吴晨。

这种误公我们称之为“几何误差”是由位置传感器的IF线性.机器冬件相对运动的非正交性和测虽过程中毎个机器零件运动的非罠线性引起的。

Instnute of Numerical Control and Equipment Ttchnolog1/三轴机床误差元素21项:l)沿X轴移动时.线性位%误差X(x)、Y向白线度误垦§y(x)、Z向W线度误花滚转误左J(x)、偏摆谋差£y(x)和俯仰谋昙.(X): 2)沿Y 轴移动时.同理有J(y)、%(y)、6z(y). E y(y). c Q)和e x(y): 3)沿Z轴移动时.有匚⑵、6*⑵、J(z)、―⑵、J⑵和J(z):4) X轴与Y轴间、X轴与Z轴间和Y轴卜jZ轴间的3个垂代度谋差S巧、S* S”。

几何误差建模的方法很多,主要有三角几何法、误差矩阵法、二次关系模型法、机构学建模法、刚体运动学法、多体系统理论法以及神经网络建模法等.其中刚体运动学法、参体系统理论法以及神经网络建模法三种方法的研究为前的热点.几何误差21 Error Componentsx・zLinear Displacement6yyVertical Straightness5zyHorizontalStraightness 8xySxy几何误差建模方法Inttttute of Numtcical Control and Equipment Ttchnologr/Inwtut* of Numerical Control and EquipmentTtchnolog 1/ 6 刚体建模方法(Rigid Body Nfetliod )1982年前苏联专家 V. T.Port man 提出刚体建 模理论并应用到机床建模 中,该理论能比较详细地 描绘出机床的传动误差。

数控机床误差实时补偿技术及应用

数控机床误差实时补偿技术及应用

数控机床误差实时补偿技术及应用数控机床误差实时补偿技术是一种通过测量和监控机床的误差,然后通过算法和控制系统来实时修正这些误差的技术。

它可以显著提高机床的加工精度和稳定性,使得加工的零件更加精确和一致。

下面将介绍数控机床误差实时补偿技术的原理、方法和应用。

数控机床误差实时补偿技术的原理是基于机床的误差源和误差特点进行建模,并通过控制系统实时调整机床的运动轨迹来补偿这些误差。

机床的误差主要包括几何误差、动态误差和热误差等。

几何误差是由机床结构、加工刀具和工件等因素引起的,例如导轨的尺寸偏差、传动装置的误差等。

动态误差是由机床运动过程中的惯性力、弹性变形等因素引起的,例如加工过程中的振动和共振等。

热误差是由于机床在工作过程中产生的热源,例如主轴的热膨胀和冷却液的温度变化等。

数控机床误差实时补偿技术的方法一般包括两个步骤:误差测量和误差补偿。

误差测量是通过传感器或测量仪器实时检测机床的误差,并将其反馈给控制系统。

常用的测量方法包括激光干涉法、电容法和光栅尺等。

误差补偿是在控制系统中根据误差测量结果进行数学建模和分析,并根据补偿算法调整控制指令,使得机床的运动轨迹达到期望的精度。

数控机床误差实时补偿技术在实际应用中具有广泛的应用领域。

首先,它可以应用于航空航天领域的高精度零件加工。

航空航天零件对精度和质量要求非常高,数控机床误差实时补偿技术可以有效提高加工精度,降低零件的尺寸偏差和表面光洁度,从而提高航空航天产品的性能和可靠性。

其次,它可以应用于汽车制造领域的模具加工。

模具制造对精度和一致性要求较高,数控机床误差实时补偿技术可以有效减少模具的尺寸和形状偏差,提高模具的加工质量和寿命。

此外,它还可以应用于医疗器械制造、光学仪器加工等领域。

总之,数控机床误差实时补偿技术是一种通过测量和监控机床的误差,并通过控制系统实时调整机床运动轨迹的技术。

它可以显著提高机床的加工精度和稳定性,广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域,为实现高精度和高质量的零件加工提供了重要的技术手段。

精密机床动态误差补偿技术研究

精密机床动态误差补偿技术研究

精密机床动态误差补偿技术研究随着科技的不断发展和工业的不断进步,机床设备的精度要求越来越高,对于传统的机床而言,部件加工误差、温度变化等因素都会对机床的精度造成一定的影响,而动态误差补偿技术的应用则可以有效地解决这一问题。

一、动态误差补偿技术的概念动态误差是指机床在工作过程中产生的误差,其存在与否严重影响零件的加工精度及加工效率。

误差补偿是指通过一定的技术手段对这一误差进行补偿,从而保障机床的加工精度。

动态误差补偿技术则是指利用各种传感器和监测系统实时监测机床的运动轨迹和状态,对其运动轨迹进行在线优化,从而实现对机床动态误差的补偿。

二、动态误差补偿技术的应用1.数控加工中的应用动态误差补偿技术在工业制造中得到越来越广泛的应用,特别是在数控机床加工中,它能够有效地提高机床的加工精度和工作效率。

在数控加工中,机床轴的移动轨迹是根据机床设定的指令、加工速度和输出转矩等参数自主控制,而这一过程中机床的动态误差极易产生,从而影响加工精度。

因此,在数控加工中,动态误差补偿技术应用极为重要,可以大大提高零件加工的精度和效率。

2.航空、航天等领域中的应用对于高精度的航空、航天领域,如制造飞机发动机、导弹等设备,精度要求更高。

而这些领域的生产过程复杂,需要多种形式的加工,从而对机床加工的精度和稳定性都有更高的要求。

因此,动态误差补偿技术在这些领域的应用更显得尤为重要,能够大大提高机床的加工精度,保证零件的质量和稳定性。

三、动态误差补偿技术的研究进展在过去的十年里,动态误差补偿技术已经有了很大的发展和突破。

国内外研究机构和企业在相关领域开展深入研究,提出了更加优秀和有效的动态误差补偿技术。

比如基于光纤传感器系统的动态误差监测技术、基于模型预测控制的动态误差补偿技术等等,这些技术极大地促进了动态误差补偿技术的发展和应用,不断提高机床加工的精度和效率。

总之,动态误差补偿技术是一种非常重要的技术,在机床加工精度和效率方面起到了重要的作用。

数控机床导轨变形误差补偿技术研究

数控机床导轨变形误差补偿技术研究

影响 。机床导轨的 变形影响 了其他关联部件的 高精度运 行,综合作 用下的加 工件精度 大打折扣 。本文对导轨变形对加 工件 的精度 的影响进行分析 , 探讨导轨变形误差补偿的有效方法,以提 高机床对加 工零件 的加 工精度 。 关键词 :数控机床;导轨变形;误差补偿
全球经济的飞速发展带动 了加工制造业的飞跃性发展, 各个领域技 术的进步对机械加工件的加工质量要求也越来越 严格 。 数控机床是机械 而是整个加工件的尺寸增加。 导轨变形的误差补偿就是将加工件 的半径 相应 的减小 ,从而将导轨变形引起的加工件尺寸的增加加 以抵消,以满 足加工件 的精度要求。参考下图 2 所 示:
参 考 文 献
从 上 图 1中 可 以明 显 的 看 出 , 导 轨 的下 凹变 形 以靠 近 原 点 处 的 工 作 处最严重 ,相对来说 靠近 机床参考 处的变 形较轻 。导轨发生变形 ,直接 对 零件的加工精 度产生不利的影响。其 中以对 零件尺 寸的影 响最直接 , 导轨 下 凹 后 , 加工工件的半径直接产生变化 , 半径加大, 零件尺寸增加 。 另外导轨 的下凹对加工刀具的受力性能也有 不 良的影响。 三、导轨变形误差补偿技术


( 一 )导 轨 的磨 损 变形
图 2补偿量的计算
已知加工件的半径为 ,小凹量 ,可根据下面公式求 出补偿量

机床在运行过程 中, 导轨受到不规则 的磨损变形导致 导轨 的直线度
和扭 曲度产生误差 , 直接影 响了导轨 的导 向精度 , 从而影 响了零 部件 的 加工精度 。 机床连续的工作 , 导轨受到持续的承载负荷 , 难 以避 免的引 起导轨 的磨损 , 如果 是在粗加 工的条件之下 , 导轨的磨损变形 更加严重 。 而且机床导轨 的总长度上 因为受到的磨损力不 同, 使用频率不 同, 所 以 在 导轨总体上磨 损的程度 是不均匀 的。 ( 二 )导轨 的热变形 机床 导轨在其 工作的过程 中因为 负荷 、 摩擦 和运动等原因引起温度 的升高, 从而导致机床导轨在受热的状 态下发生膨胀变 形。 机床 导轨 的 热变形是 导轨导向产 生误差 的主要原 因之一 。 导轨的热变形对 零部件 加 工精度 的影响在 大型数控机床 中尤为明显。 ( 三 )机床 的安装 机床 安装如果其安装 的地基 条件 不好 , 水平调整 不够, 在重力的影 响下 也会 导致机床 导轨发 生弯 曲变形 , 影响导轨的导向精度 。 这种原因 如 果对 于精 密度 高的大型机床 ,其影 响更 为明显 。如果安装不当,大型 机床在 自重的作用 下,机床导轨很容 易产生弯 曲变形 。 二、机 床导 轨变形 对加工件 的影 响 机床 导轨变 形有多种表现 形式 , 其中以弯 曲下凹变 形为主, 因此本 文着 重对 导轨的下凹变形 的影 响进行分析 。 导轨产生弯 曲变形后的 曲线 参 照下图 l所示 :

数控机床热误差补偿技术的发展状况

数控机床热误差补偿技术的发展状况
现在,OKUMA 公司已开发了一
数控系统
PLC
补偿控制器
种称为箱形组合的简单的新型积木 的热量,上述结构不能消除更高的主
式结构立柱,这种左右两侧大致均衡 轴转速所增加的热量,为此,OKUMA
的构造确保了热量对称分布。由于 公司开发了新的主轴热位移控制功
采用了单纯的箱式组合,所 以即使环境温度发生变化, 机床也是按预定的方向进行
新 视 点 NEW VIEWPOINT
数控机床热误差补偿技术的 发展状况
Development of Thermal Error Compensation Technology for NC Machine Tool
浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 傅建中 姚鑫骅 贺 永 沈洪垚
热变形误差补偿是提高精密数控机床加工精度的关 键技术之一,热误差补偿控制设备已成为现代高档数控机 床必备的智能模块。
新 视 点 NEW VIEWPOINT
德国 Aachen 大学在热结构优化设计 和热误差补偿方面也做了大量的研 究工作 [9]。
日本 MAKINO 公司使用中空滚 珠丝杠新结构,以温度补偿系统,使 冷却油通过滚珠丝杠中孔,实现滚珠 丝杠工作过程热变形控制。2003 年 瑞士 Mikron 公司开发出智能热补偿 系统 (ITC) 模块,配置了 ITC 的机床 能 自 动 处 理 温 度 变 化 造 成 的 误 差。 智能热补偿系统的优点是能够提高 加工精度,缩短加工时间。与其他同 类机床相比,可节省 15 ~ 25min 的 机床预热时间,而且进行超精密加工 所 需 要 的 热 稳 定 时 间 也 明 显 缩 短。 近 年 来,日 本 OKUMA 公 司 独 创 了 “热亲和概念”,这是一种新的构思。
国内多家机构也展开了热变形 控制技术研究。上海交通大学在热 误差鲁棒建模技术、热误差补偿模型 在 线 修 正 方 面 取 得 多 项 成 果 。 [10-11] 北京机床研究所研制了智能补偿功 能板,实现机床热误差、运动误差和 承载变形误差的自动补偿并对数控 机床误差的综合动态补偿技术进行 深入的研究 [12]。浙江大学在离散化 固体热系统基础上,提出了热模态分 析理论和热敏感点理论 , [13-15] 为机床 温度测点的选取和热误差建模提供 了依据;近年来又开展了奇异值分 解识别机床热态特性 [16]、机床热误 差主动热校正及参数遗传优化 、 [17] 热误差模糊神经网络建模的研究 , [18] 开始把人工智能技术应用于机床加 工误差补偿中。同时,提出了相变材 料复合恒温构件的新结构,将相变材 料注入到机床基础件中,根据相变材 料在发生相变时吸收或放出能量而 温度保持不变的特性,可在一定范围 内消除基础件热变形 。 [19] 天津大学 在基于多体理论模型的加工中心热 误差补偿技术 [20]、基于主轴转速的机 床热误差状态方程模型 [21]、数控机 床的位置误差补偿模型建立 [22] 等方 面开展了深入研究。华中科技大学

数控机床误差补偿器的开发与研究的开题报告

数控机床误差补偿器的开发与研究的开题报告

数控机床误差补偿器的开发与研究的开题报告一、研究背景随着现代制造业的发展,数控技术在机械加工领域越来越广泛地应用。

数控机床因具有高效、高精度、高自动化程度等特点,逐渐成为制造企业的重要设备之一。

然而,数控机床在加工过程中存在误差,主要来源于机床自身结构、加工质量、控制系统等方面。

这些误差如果不能很好地被控制和补偿,将直接影响加工件的精度和质量。

因此,研究数控机床误差补偿器,对于提高加工精度和质量,实现智能化制造具有重要意义。

二、研究内容本研究将着重探讨数控机床误差补偿器的开发和研究。

具体包括以下几个方面:1.数控机床误差分析分析数控机床系统的误差来源,总结误差的类型、特点和影响等因素。

2.误差检测与分析通过开发合适的测量装置和传感器,实时监测数控机床的误差,并对误差进行分析和处理。

3.误差补偿算法研究针对数控机床的误差类型和特点,设计合适的误差补偿算法,实现误差的控制和补偿。

4.软件开发与系统集成基于以上研究,开发相应的误差补偿系统软件,并与数控机床的控制系统集成,实现误差补偿的自动化控制。

三、研究意义本研究将对数控机床的加工精度和稳定性的提高产生重要的推动作用,有望解决数控机床在加工过程中存在的误差问题,提高数控机床的加工水平和质量,促进制造业的智能化和高效化发展。

四、研究方法1.调研方法:对国内外相关领域进行文献综述和分析。

2.实验方法:实现数控机床误差检测和分析,针对不同的误差类型进行不同的算法设计和误差补偿方法的验证。

3.软件开发方法:采用等开发工具,与数控机床的控制系统进行集成。

五、预期成果本研究预期取得以下成果:1.针对数控机床的误差进行深入研究和探讨,总结出误差的类型、特点和影响等因素。

2.开发出基于传感器实时检测误差的系统,并对误差进行实时监测和分析。

3.研究和设计合适的误差补偿算法,实现误差的精准控制和补偿。

4.成功开发出相应的误差补偿系统软件,并与数控机床的控制系统集成,实现数字化智能控制。

数控机床误差补偿技术现状与展望

数控机床误差补偿技术现状与展望
数控系统工 作 不产 生影 响 。补 偿具 有很 好 的实时 性 ,通过对 误差 模 型 的优化 和修 改也 使 得 补偿 更 加灵活 、简便 和有 效 。由于 现在 的发那 科 、海 德 汉 、西门子 等 数 控 系统 都 有 这 种 原 点 偏 移 功 能 , 而且 国内的数 控系统 中也正 在嵌 入 这种 功 能 ,所 以 ,这种补偿是今后发展 和应用 的方 向。图 l 是这 种补偿器的结构图示意 ,图 2是具体实时补偿原理 图。实时补偿 原理 或 过程 如 下 :首 先通 过 布置 在
于5 0年代 ,到 7 0年代末 ,有关机床热变形及 误差
补偿技 术研 究工作 在不少 高校 和研究 单位 先后 展
开。近年来 ,天津大学 、西安交通大学 、华中科 技 大学 、哈尔滨工业大学 、浙江 大学 、北京机床研 究 所 、北京理 工 大学 、清 华大 学 、南 京航 空航 天 大
三 、补偿 技术主要不足和难点的解决策
略及其研究课题
1 .基 于 机 床 外 部坐 标 系原 点偏 移 的 实 时补
偿 器研 制 利 用机 床数 控 系统 具 有 的机 床外 部坐 标 系原 点偏移 功 能 ,根据 机 床温 度 、位 置 坐标 甚 至切 削
力数值信号 的反馈 对数控 机床误 差进行 实时 补偿 。 机床外 部坐标系原点偏移 的方法不需要 对 N C指令 作修 改 ,也不 影 响各 个加 工 坐标 的功能 ,对原 有

也在变化。这 就说 明 了为何在 一般 激 光测 量仪 测 得机床定位 误差 等后 进行 补偿 ,但 在 实 际的切 削 过程 中这种 补偿 的效 果并 不令 人 十分 满意 ,其 实 补偿 的是机 床冷 态 的定位误 差 ,而 实 际上 在加 工 过程 中 的定位误 差是 随着机 床温 度变化 而有变 化 的,故这种 既是 与机 床运 动坐 标有 关 的几何 误差

数控机床的误差补偿技术研究

数控机床的误差补偿技术研究

数控机床的误差补偿技术研究摘要:随着科学技术的不断发展,高集成、高质量、高精度已经成为了未来机械行业主要的发展方向,在进行数控机床加工的过程中,加工精度正逐渐成为对国际竞争力和制作水平进行提高的主要技术,为了对我国制作生产的竞争力进行提高,需要对数控机床的加工精度进行提升,其中误差补偿技术就是一种对加工精度进行提升的主要方法。

本文根据国内外对误差补偿的研究情况,对误差补偿过程中主要技术存在的相关问题进行探讨。

关键词:数控机床;误差;补偿1.数控机床中的误差补偿关键技术数控机床误差补偿的主要技术数控机床的误差补偿是对加工精度进行提高的主要措施,进行误差补偿时,主要会使用到补偿实施技术、测量技术、建模技术。

1.1补偿实施技术进行误差测量和建模主要是为了进行误差补偿,在实际补偿的过程中,可以分为离线补偿和实时补偿两个方面,其中离线补偿指的是按照具体测量到的误差对数控加工工序进行调整,使数控机床根据新的加工工序进行误差补偿。

1.2测量技术测量技术主要是为了确定机床的原始误差参数,在进行直接误差测量时,主要使用激光干涉仪器、机械干涉仪器等对不同温度、不同位置机床的误差进行测量,虽然对误差进行直接测量,精确度高,但是比较费工,工作效率低,因此,多用来对单项误差进行测量,间接误差主要是用来对误差相关指标进行测量,然后使用误差模型转换成技术误差。

使用此方法进行测量,效率比较高,多用来测量综合误差。

1.3误差建模误差建模主要由误差元素建模和误差综合建模构成,其中,综合误差建模是根据加工过程中刀具和工件之间的相对位移表示运动模型,误差建模是用来对更加有效的模型进行寻找,将机床存在的误差准确的反映出来。

2.误差补偿关键技术的步骤数控机床操作中误差补偿关键技术的执行,必须遵循操作流程,体现补偿技术的优质性,排除不良因素影响。

第一,检测发生误差的关键点,分析引发误差的原因。

明确各个误差间的关系,通过热变形思想,得出控制点,利用控制点补偿数控机床操作中的误差点,迅速补偿给误差模型,便于及时处理机床制造的误差。

数控机床误差补偿关键技术及其应用

数控机床误差补偿关键技术及其应用

数控机床误差补偿关键技术及其应用一、本文概述随着现代制造技术的飞速发展,数控机床作为精密制造的核心设备,其加工精度和效率直接决定了产品质量和生产效益。

然而,在实际应用过程中,数控机床不可避免地会受到各种误差的影响,如几何误差、热误差、力误差等,这些误差的存在严重影响了机床的加工精度和稳定性。

因此,对数控机床误差补偿关键技术的研究与应用,已成为当前制造业领域的研究热点和难点。

本文旨在深入探讨数控机床误差补偿关键技术及其应用。

对数控机床误差的来源和分类进行详细分析,明确误差补偿的重要性和必要性。

重点介绍了几种常用的误差补偿方法,包括基于误差模型的补偿、基于在线测量的补偿以及基于的补偿等,并对各种方法的优缺点进行了比较和评价。

结合具体的应用案例,详细阐述了误差补偿技术在提高数控机床加工精度和效率方面的实际效果,为实际生产和科研工作提供了有益的参考和借鉴。

本文的研究不仅有助于深化对数控机床误差补偿技术的理解,也为推动制造业的转型升级和提高产品质量提供了有力的技术支持。

二、数控机床误差来源与分类数控机床作为现代制造业的核心设备,其加工精度直接决定了产品的质量和性能。

然而,在实际运行过程中,数控机床会受到多种因素的影响,导致误差的产生。

这些误差不仅会影响机床的加工精度,还会缩短机床的使用寿命。

因此,对数控机床的误差来源进行深入分析,并采取有效的补偿措施,对于提高机床的加工精度和稳定性具有重要意义。

几何误差:这是指由于机床结构本身的设计、制造和装配不当所导致的误差。

例如,机床床身、导轨、主轴等部件的几何形状误差、位置误差以及运动误差等。

热误差:数控机床在工作过程中,由于内部热源和外部热环境的影响,会产生温度变化,从而导致机床结构发生热变形,产生误差。

热误差是数控机床误差中的重要组成部分,对加工精度的影响较大。

动态误差:这是指机床在运动过程中,由于惯性力、切削力等动态因素导致的误差。

例如,机床在高速运动时,由于惯性力的作用,会使机床结构发生弹性变形,从而影响加工精度。

探析数控加工中的误差及补偿方法

探析数控加工中的误差及补偿方法

探析数控加工中的误差及补偿方法摘要:在过去的几年里,随着经济的快速发展,中国进入了信息技术时代,自动化机械设备越来越多,对工业发展和人民日常生活的影响越来越大,数字控制工具是一种机器,数字控制工具,自动化工具具有能够有效地处理和处理复杂、复杂、多样、小零件的加工,代表了现代机床控制技术的发展趋势和方向,是典型的机电一体化产品。

在实际加工过程中,数控机床受到多种因素的影响,这些因素可能导致加工错误,影响其工作质量,导致加工产品出错,影响经济效益和生产企业的未来发展。

关键词:数控加工;误差;补偿方法引言数控机床是制造价值创造的基础,是基础制造能力的核心。

数控机床的水平在一定程度上反映了制造水平。

高精度的误差补偿是先进数控机床的主要发展方向。

如何提高数控机床的精度:一是在应用良好的温度和振动控制的同时减小误差,消除或减少设计和制造过程中可能产生误差的原因,提高数控机床的机械精度和动态性能,控制机床内外环境的措施、气流湍流等方法来减少误差原因的影响。

二是通过软件工程和人为制造错误消除数控机床故障的纠错方法。

相对而言,数控机床精度的提高会遇到很多困难,其中包括改进空间的限制、高昂的成本、不断改变的加工条件、机器故障等。

因此要想提高数控机床的精度,需要进一步研究数控机床的误差补偿技术。

1数控机床加工误差的内涵在数控机床加工过程中,生产加工误差表示在数控机床加工过程中出现的误差或尺寸误差。

具体而言,这适用于加工后产品取向或尺寸的一定程度的偏差,偏差适用于实际制造的零件和数据之间的间隙,如加工前的设计和估计尺寸。

在制造业生产过程中,数控机床造成的误差一直是各国和企业关注的焦点。

数控机床造成的误差直接影响产品质量和生产运行效率,阻碍生产企业实现先进生产的目标,也阻碍中国生产水平的进一步提高和发展。

虽然加工误差在数控机床生产过程中是不可避免的,但我们必须尽力减少数控机床的加工误差,尤其是数控机床技术,这是中国当前或未来制造业最重要的发展方向。

数控机床误差检测及补偿技术研究进展

数控机床误差检测及补偿技术研究进展

数控机床误差检测及补偿技术研究进展发布时间:2022-09-23T01:03:33.650Z 来源:《中国科技信息》2022年10期5月作者:卢业坚[导读] 在高精度的工业中,零部件的成型工艺和外观精度越来越高,普通CNC的通用部件,卢业坚福建省产品质量检验研究院(350002)摘要:在高精度的工业中,零部件的成型工艺和外观精度越来越高,普通CNC的通用部件,很难达到航空、船舶、轨道交通等领域的标准。

本文从CNC机床常见的失效根源入手,对其进行了详细的介绍,并对其技术取得的主要进展进行了探讨,并对今后的发展方向进行了展望和分析,提供许多科技科研工作的参考依据。

关键词:数控机床;误差检测;补偿技术引言:随着我国制造业快速发展,航天航空,城市轨道,电子器件;通讯等高端产业,零部件的精确度越来越高,零部件的制造也越来越复杂,这对数控加工设备的发展提出了新的挑战。

CNC作为一种重要的加工设备,其精确度对保证其质量至关重要。

因此,全面掌握数控机工作期间产生的误差,对于保证产品的数目和发现数控设备的加工精度问题具有重要作用。

一、数控机床加工精度的现状与研究结果针对 CNC机床机械装置的误差进行标定,首先要深刻认识和分析,掌握其特性;正确掌握两者之间的联系。

分析误差,可以从源头和类型入手。

CNC机床的误差和误差校正技术发展到了一个整体的技术水准。

在解析层面上,包括误差元素和误差来源的鉴别分离,误差检验(包括电感器布置和提高监视点),误差实体模型(包括误差元素实体模型、误差补偿实体模型)、完成误差补偿功能评价等。

在整个补偿期间,根据误差的分析方法、误差元素实体模型和瞬时工作的温度与位置等效的实时数据,对误差进行实时监测。

误差校正是指通过移动(或转动)来推动制造加工的 CNC刀具和工件在与该位置方向相反的角上具有某种相对性的速度、位置补偿。

二、数控机床故障产生的根源与检验影响 CNC加工效率与精度的主要影响因子有很多,主要包括关键结构参数、关键加工参数以及环境条件。

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杂,要考虑的参数很多,可以在后置处理中将测量 待进一步研究。
得到的误差值一并输入进行误差补偿。 国内张虎等
(1) 对 于 数 控 机 床 空 间 定 位 误 差 的 测 量 和 补 偿
提出的数控加工中心误差 G 代码补偿技术就是在 过程中,应加强对温度变化条件下这些空间定位误 9
第 32 卷第 06 期 2011 年 06 月
0 前言
差测量和间接误差测量, 直接误差测量是用机械、
当前制造领域正向高精度、高质量、高集成度 激光干涉仪和其他光学方法来测量机床不同位置
和智能化方向发展,要求必须采用高精密制造加工 和温度的条件下的误差,直接误差测量的测量精确
技术,而作为制造加工的主要设备数控机床的精度 度高,但费时费工,所以直接误差测量一般用于测
数控机床误差补偿技术及研究现状— ——伍 迪
Vol.32No.06
Kiridena 等用机构学推导了五坐标机床的空间几何 后置处理中进行的一种补偿方法。
模型。 国内主要成果有天津大学章青利用多体系统
(2)基于控制器的补偿。 该类补偿是对机床控
运动学推导了任意拓扑结构的机床误差建模方法, 制参数的设置进行补偿,如 Siemens 840D 控制器可
数控机床误差补偿技术是提高加工精度的有 效方法,该方法是通过对原始误差的分析、统计和 归纳,掌握原始误差的特点和规律,建立新误差数 学模型,人为地制造出一种新的误差去抵消或减弱 原始误差,从而实现减少加工误差、提高零件加工 精度的目的。
误差补偿的关键技术主要包括误差的建模技 术、测量技术和补偿实施技术。
标机床的几何误差建模, Schultschick 用矢量方法建
(2)误差测量技术 误差测量的目的是对机床 立了三轴坐标镗床的空间定位误差模 型 ,P.M .Fer-
原始误差参数进行精确测定,其测量方法有直接误 reira 和 C.R1L iu 推导了 二次线性 化误差模 型, V . 8
第 32 卷第 06 期
(1)基于加工程序修改的补偿。 1980 年 Koliskor 和 Thompson 根据对加工零件轮廓尺寸测量数据修 改了数控程序,但是这种方法没有解决热误差补偿 问题, 并且只有在大规模生产时才能获得较好效 果。 为了提高效率,人们开发了一些数控程序修改 软件,将编写好的程序导入修改软件即可获得新的 程序,以实现几何误差的补偿。 由于加工过程很复
(3)误差的补偿实施技术 误差的建模和测量 的最终目的是实施误差补偿,误差补偿的实施过程 可以分为实时补偿和离线补偿。 实时补偿是通过安 装在机床上的硬件辅助装置,把所获得的位置或温 度等外部数据输入到补偿装置,补偿装置根据事先 置入的误差模型计算程序实时计算出误差补偿数 据,并将这些数据输入到机床系统实施误差补偿。 离 线补偿是根据测量得到的误差来修改数控加工程 序,使数控机床按新的加工程序实施误差补偿。 2 数控机床误差补偿技术的研究现状
在数控机床误差补偿技术研究中国内外广大 学者做了大量的工作,取得了一定的研究成果。 2.1 数控机床误差建模的研究现状
国内外学者在研究中建立了大量的误差模型。 (1)几何误差的主要模型
误差建模技术的关键是寻找更为有效的模型来准
W .J .Love 和 J.Scarr 利用几何关系建立了三坐
确反映机床存在的误差。
任永强等分析了机床运动副的误差运动学原理, 利 以对温度进行补偿。 基于控制器的补偿存在的主要
用齐次坐标变换对一台包含 3 个移动副和 2 个转 问题是热误差的补偿只是通过设定热膨胀系数和
动副的五轴加工中心建立了误差综合数学模型。
测量机床的关键热源来预测运动轴的直线定位误
(2)热误差的主要模型 美国密西根大学的 J.S.Chin 等将三坐标机床的 21 项几何误差与热误差结合, 建立了 32 项热误差 参 数 模 ,Jin-Hyeon Lee 通 过 模 型 法 和 Fuzzy Logic 法来球解机床热变形,解决了需要离线调整经验模 型中补偿函数相对于位移函数和位移函数相对于 温度分布函数的缺点。 浙江大学根据热弹性理论推 导了刀具的热变形计算公式,太原科技大学李明磊 等运用粒子群优化算法的投影寻踪回归模型对数 控机床热误差进行的建模,上海交通大学杜正春等 建立了可以进行空间 5 个误差补偿量解耦计算的 误差综合数学模型等。 2.2 数控机床误差测量技术 国内外有大量文献阐述误差测量技术研究成 果,如 W.Knapp 等提出了圆轨迹测量的方法,Kaki-
煤矿机械 Coal Mine Machinery
Vol.32No.06 Jun. 2011
浅谈虚拟制造技术的应用
崔 鑫 1, 时 蕾 2, 夏伯乾 1
(1. 郑州大学 机械工程学院, 郑州 450001; 2. 郑州铁路职业技术学院 车辆工程学院, 郑州 450052)
摘 要: 对虚拟制造技术进行了简要的介绍, 阐述了虚拟制造技术是实现我国制造业信息化
Based on investigation applications of virtual manufacturing technology in China and abroad, this paper
poposed some measures and countermeasures to develop virtual manufacturing technology in China.
电机 机床踏板
编码器 齿轮
补偿计算机
CNC 控制器
部分程序
补偿信号
no 的 实验室使用 双球杆仪对 机床的误 差 进 行 快 速
图 1 反馈中断补偿法原理
的圆轨迹测量,美国佛罗里达大学的 John C.Ziegert
该技术的优点是无需改变 CNC 控制软件,可用
教 授 领 导 的 研 究 小 组 开 发 内 含 激 光 跟 踪 技 术 的 激 于任何 CNC 机床。
技术,已成为提高制造水平和国际竞争力的关键技 术。 为了提高我国制造业在国际市场的竞争力,必 须提高数控机床加工精度,提高加工精度重要措施 之一是采用误差补偿技术。
本文结合国内外数控机床误差补偿技术研究 状况,介绍数控机床误差补偿的关键技术和存在的 问题,对数控机床误差补偿研究中有所启发。 1 数控机床误差补偿的关键技术
Key words: informatizition; virtual manufacturing; application; countermeasure
1 虚拟制造技术与信息化
虚拟制造不同于实际制造。 实际制造系统是物
(1)误差建模技术 分为误差综合建模和误差 元素的建模,把加工时工件与刀具之间的相对位移 误差用运动学模型表示出来就是综合误差的建模, 对某一项误差元素进行的建模就是误差元素建模。
量单项误差;间接误差测量是测量与误差相关的指 标,再用误差模型来转换成技术误差,该测量方法 是快速而有效的机床误差测量方法,所以间接误差 测量一般用于综合误差测量;
安装简单,操作容易等优点。 沈云波等提出的利用 平面正交光栅对数控机床运动误差测量、误差参数 识别和误差轨迹测绘的方法,在误差测量中取得了
齿轮 CNC 控制器
编码器 补偿计算机
良好的测量效果。
I/O 补偿信号
2.3 数控机床误差补偿技术的研究现状
部分程序
误差补பைடு நூலகம்方法的实施主要分为基于加工程序 修改的补偿和基于控制器的补偿 2 类。
第 32 卷第 06 期 2011 年 06 月
煤矿机械 Coal Mine Machinery
Vol.32No.06 Jun. 2011
数控机床误差补偿技术及研究现状
伍 迪 1,2 (1. 西昌学院, 四川 西昌 615000; 2. 四川大学, 成都 610065)
摘 要: 介绍了数控机床误差补偿技术对工业发展的重要性, 误差的分类和误差补偿的关键 技术。 通过对国内外误差补偿技术的发展现状进行分析,提出了目前数控机床误差补偿技术存在 的关键问题。
关键词: 数控机床; 误差测量; 误差补偿 中图分类号: TH11 文献标志码: A 文章编号: 1003 - 0794(2011)06 - 0008 - 03
Error Compensation Teachnology and Present Research Situation for CNC Machine Tools
图 2 原点平移补偿法工作原理 由于热误差在机床误差中占的比重很大,近几 年受到国内外学者的高度重视,日本学者最近提出 的“热亲和概念”能够排除因加工发热和设备环境 温度变化对加工精度的影响,使加工过程中的尺寸 精度变化非常小。
3 结语 通过对国内外误差补偿技术发展现状的分析,
目前国内外对误差补偿技术在以下几个方面还有
Abstract: This paper makes a brief introduction of virtual manufacturing technology, and explains that
virtual manufacturing technology is significant to realize manufacturing industry informatizition in China.
光球杆仪测量装置,提高了测量精度。
原点平移补偿法工作原理如图 2 所示,用原点
国内学者刘焕牢提出了一种在工业现场进行 平移补偿法实施热误差的补偿, 不影响坐标值和
单轴高精度位置误差的测量系统。 该系统用步距规 代替激光干涉仪进行轴线位置的高精度标定,具有
CNC 控制器上执行的代码程序。
电机 机床踏板
CUI Xin1, SHI Lei2, XIA Bo-qian1
(1. School of Mechanical Engineering , Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China; 2. School of Locomotive and
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