数控机床误差检测及补偿技术研究进展

随着精密制造业的发展,加工件成型难度和表面精度的要求不断提高,一般数控加工设备生产的零部件标准已经不能满足航空航天、船舶、轨道交通等高尖端行业需求。针对数控机床误差检测与误差补偿技术领域,具体阐述激光干涉仪、球杆仪、平面光栅、R-test和机器视觉等检测仪器的应用方法,分析数控机床几何误差、热变形误差和切削力误差的补偿技术,并对机器视觉技术在数控机床误差检测和补偿领域的应用进行了总结。最后结合数控机床误差检测及补偿技术中尚需解决的问题,对提高数控机床精密性进行了展望。     

高精密数控机床的非线性误差分析、控制及补偿

误差控制及补偿是提高数控机床精度的重要手段,因此误差模型的建立与分析显得至关重要.本文详细阐述了数控机床几何误差、热误差、切削力误差和控制误差的基本概念、起因、建模及参数辨识,综述了误差研究现状,并对今后的研究方向进行了展望.对减小误差的控制策略和误差综合软件补偿两个方面进行了探讨.为提高数控机床的加工精度提出了可行的思路.     

精密卧式加工中心的软件误差补偿技术研究

以某款精密卧式加工中心为研究对象,以西门子840D数控系统为平台,给出了机床轴运动的综合几何误差模型,阐述了综合几何误差的软件补偿实现方案,并利用激光干涉仪对上述补偿方案进行了实验验证。实验结果证明了该软件误差补偿方法的有效性。     

一种新型精密检测仪器结构及误差补偿方法

传统精密检测仪器只能以不动点为基准进行固定式测量。为了实现精密检测仪器跟随机床主轴移动同时进行高精度回转检测,提出了一种新型精密检测仪器机械结构方案。设计基于该结构的检测方案并对误差进行分析,提出误差补偿的计算方法并利用MATLAB进行数据拟合。该方法思路新颖、方案可行,具备一定的参考价值。     

机床误差正交光栅检测及补偿的研究

文章提出了多轴机床空间误差的平面正交光栅检测和补偿方法.建立了包含21项几何误差的数控机床误差模型,给出了应用神经网络进行空间误差识别和补偿的技术.通过试验对比,验证了该方法的可行性.     

精密立式加工中心运动轴的定位误差补偿研究

以某精密立式加工中心为对象,在西门子840D(Sinumerik 840D)数控系统平台下,基于分段补偿算法,利用Renishaw激光干涉仪对机床运动轴的位置精度进行定点测量,实现了对定位误差的补偿。实验结果表明了所述方法的有效性。     

精密合成碳膜电位器电阻体修刻误差分析及补偿

结合精密合成碳膜电位器电阻体修刻机的研发，在给出合成碳膜电位器修刻系统的组成及修刻原理的基础上，从硬件和软件等方面分析了系统内影响修刻精度的各种因素，并提出了相应的误差补偿方法。文章最后给出了误差补偿的效果。     

加工中心几何误差建模分析与误差补偿策略

运用齐次坐标变换原理和刚体假设，建立了加工中心从刀点到工作台的总体误差传递矩阵，推导出了通用的加工中心几何误差计算模型；用此模型对TH6350卧式加工中心进行了几何误差计算，并对误差模型进行了校验和分析，提出了基于PC机的加工中心误差补偿策略。     

基于实时误差补偿的精密定位系统的研究

介绍了基于实时误差补偿的精密定位系统的组成，分析了系统的偏摆振动模型，讨论了偏摆误差检测原理。利用有限元软件ANSYS。设计了采用双层平行板弹性铰链结构、基于PZT直接驱动的微驱动补偿工作台。实验结果证明，采用实时误差补偿技术，定位系统的运动性能得到较大提高。     

丝杠行程误差补偿技术

对丝杠行程误差曲线进行分析, 用一组编值号代表不同的补偿量放在存储器中, 对丝杠行程误差进行补偿, 提高机加工精度。     

半闭环数控机床误差补偿技术研究

为提高半闭环数控机床的位置精度,建立半闭环位置控制数学模型,研究机床传动误差的补偿机理,构造半闭环误差补偿控制模型,并通过一个实例验证了该误差补偿方法的有效性。     

一种成形砂轮磨齿机的几何误差建模与补偿研究

从成形砂轮磨齿机的磨削原理出发,分析了齿形误差和齿向误差与磨削过程的关系,进而提出将成形砂轮磨齿机分为两个部分,运用多体系统理论分别建立了其几何误差模型,并进行了简化。并针对秦川YK73200成形砂轮磨齿机,提出一种综合误差补偿方案。     

数控车床热误差实时补偿研究

热误差是数控加工中的主要误差源之一,对零件加工精度有非常大的影响。对数控车床热误差进行补偿可以有效地提高机床的加工精度。在数控车床的加工过程中,采用铂电阻温度传感器对数控加工中关键点的温度进行实时测量,再配合线性回归理论建立数控车床的热误差模型。最后根据热误差模型对数控车床的加工误差进行实时补偿,经验证该技术是可靠有效的。     

激光干涉测量中的误差分析与补偿

介绍了双频激光干涉仪的测量原理,从安装和测量等方面深入分析了激光干涉测量所固有的系统误差、阿贝误差及余弦误差、环境误差及延时误差,讨论了各种误差对测量结果的影响,并给出了相应的误差补偿方法。     

BP神经网络补偿热变形误差的研究

在精密加工中，由于热变形引起的误差占整个系统误差的40％－60％[1] ，这说明对热变形进行深入研究和找出其规律并提出相应的补偿措施是十分必要的。本文是以CK616－1简易数控车床为实验对象，在对其热误差分析的基础上进行热误差建模，并结合改进的BP神经网络给出了具体实现的方法，对提高机床的加工精度有着极其重要的意义。     

数控机床几何误差测量及误差补偿研究

为了提高数控机床的几何精度,建立了数控机床几何误差的数学模型,选用API公司的XD5LS五维激光干涉仪,依据ISO230-2:2006标准,一次测量同时得到5项几何误差,最后在实际试验中提出针对SINUMERIK 840D系统的三轴数控机床补偿方法。实验数据证明:该三轴数控机床几何误差补偿方法简单有效易实现。     

多轴机床几何误差建模与补偿技术的研究

基于多体系统运动学理论,分析了多轴机床的拓扑结构关系及各个运动轴的误差项元素,建立了多轴机床运动空间的几何误差模型。基于Labview开发了误差补偿平台,进行了误差补偿试验。通过对比补偿前后各轴线性定位误差和补偿前后的数控加工代码,验证了所建立的误差模型的正确性,且该补偿方法是可行的。     

车轮踏面参数检测系统的误差分析

针对车轮踏面参数检测系统的车轮轴线与回转中心的偏心、传感器测量方向不通过回转中心、传感器测量方向与测量面呈交角和车轮轴线与回转中心倾斜等误差因素,建立车轮踏面参数检测系统的误差因素影响模型,分析比较了各误差因素对车轮踏面参数测量值的影响。利用Pro/E软件建立LMA型标准车轮的三维几何模型,并设置模拟采样参数和进行切面采样,通过MATLAB软件对采样数据进行仿真分析。结果表明,仿真结果与设定值一致。