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《數(shù)控車床幾何和熱誤差綜合實時補(bǔ)償方法應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第40卷第1期2008年1月四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版)JOURNAL0FSICHUANuNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITl0N)V01．40No．1Jan．2008文章編號：1009-3087(2008)01_0163硝數(shù)控車床幾何和熱誤差綜合實時補(bǔ)償方法應(yīng)用沈金華，李永祥，魯志政，陳志俊，楊建國(上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院，上海200240)摘要：對數(shù)控機(jī)床幾何和熱誤差進(jìn)行補(bǔ)償是提高數(shù)控機(jī)床加工精度的有效方法。對數(shù)控機(jī)床的幾何誤差和熱誤差進(jìn)行了分類并給出了建模方法。提出了一種基于外部坐標(biāo)系偏移功能的誤差實時補(bǔ)償裝置并敘述了其實現(xiàn)方法。在I(3
2、60型數(shù)控車床進(jìn)行了X軸定位誤差和主軸徑向熱誤差的補(bǔ)償試驗，證明了這種補(bǔ)償方法在精度改進(jìn)中的有效性。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；誤差建模；實時補(bǔ)償；數(shù)控系統(tǒng)中圖分類號：7I．H16l文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AAReal·timeCompensationMethodfortheGeometricandThermalErroronCNCTurIlingMacllinesHENJ汛一ht佩，uYong一％iomg，LUzK—zheng，CHENzK_lIm．YANGJ證吼-gI沁(sch00lofMechanicalEn昏，shan曲aiJiaotonguniv．，Shan出ai200240，china)Abstr
3、act：Compensationforthegeometricandt}lennalenDrist}lemostef玷ctiVemethodst0improvetllemachiningprecision．Theseerrorswereclassifiedandtheno珊aLlmodelingmethodsweregiVen．Areal·timeerrorcompensa-tioncontrollerwasdevelopedbasedont}leCNCshiftfunctionofextemalc00rdinatesystem．Thetechnolog)，wasim-plemented
4、onCY—K360CNCtumingcenterandtllepositionerrorofXaxialandt}leRadiaI出e瑚alermrofthespindlewerecompensated．Theresultpmved出enewmetllod§availabilit)，inaccumcyimproVing．Keywords：NCmachinetool；errormodeling；real—timecompensation；CNCcontroller隨著精密加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對數(shù)控機(jī)床精度的要求也日益提高。研究表明，數(shù)控機(jī)床中的幾何和熱誤差是影響機(jī)床加工精度的主要因素uJ，
5、因此如何對這些誤差進(jìn)行補(bǔ)償是提高數(shù)控機(jī)床精度的主要方法。提高機(jī)床精度最直接的方式是提高機(jī)床零部件的生產(chǎn)、安裝精度和改善機(jī)床結(jié)構(gòu)，這種方式能很好的改善機(jī)床的精度，但是成本比較高舊J。目前，很多現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中都帶有一定的定位誤差補(bǔ)收稿日期：2007一03—26基金項目：高等學(xué)校全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文作者專項資金資助項目(200131)；上海市引進(jìn)技術(shù)的吸收與創(chuàng)新年度計劃資助項目(05—12)作者簡介：沈金華(198l一)，男，博士生．研究方向：精密測量與加工償功能，把測量得到的誤差以一定形式輸入數(shù)控系統(tǒng)就可以在使用中對這些誤差進(jìn)行補(bǔ)償∞J，對于開放式數(shù)控系統(tǒng)張虎等提出可以在插補(bǔ)算法或后置處理中
6、對這些輸人的誤差進(jìn)行處理MJ。但是，這些方法的缺點在于只能對相對穩(wěn)定的幾何誤差進(jìn)行補(bǔ)償，不能實時的根據(jù)機(jī)床的工作溫度變化對熱誤差進(jìn)行補(bǔ)償。文獻(xiàn)[5—6]論述了反饋中斷法和原點平移法兩種可以進(jìn)行實時補(bǔ)償方法的的基本原理，反饋中斷法通過對位置反饋的位置編碼器中增加或者減少脈沖信號來調(diào)整機(jī)床的移動，這種方式通用性強(qiáng)，但軟硬件實施比較復(fù)雜；原點平移法把通過平移控制系統(tǒng)的參考原點以實現(xiàn)誤差量的補(bǔ)償，這種方法既不影響坐標(biāo)值，也不影響CNC控制器上執(zhí)行萬方數(shù)據(jù)164四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版)第40卷的工件程序。但文獻(xiàn)中只是提出了這兩種原理，卻沒有論述如何在實際中進(jìn)行應(yīng)用。任永強(qiáng)等¨1提出了一種類似原點
7、平移法的基于Fanuc系統(tǒng)外部坐標(biāo)系偏移功能的熱誤差實時補(bǔ)償方法，并論述了其實現(xiàn)方法，但是這種裝置由于無法獲得機(jī)床的位置參數(shù)，因此只能補(bǔ)償和位置無關(guān)的主軸熱漂移而不能補(bǔ)償和位置相關(guān)的熱誤差進(jìn)行補(bǔ)償。作者首先根據(jù)誤差和機(jī)床位置和溫度變化的關(guān)系對數(shù)控機(jī)床的幾何誤差和熱誤差進(jìn)行了分類，并分別介紹了不同種類誤差的建模方法。并且提出了改進(jìn)的基于機(jī)床外部坐標(biāo)系偏移的實時補(bǔ)償裝置和實現(xiàn)方法，這種方法通過測量機(jī)床關(guān)鍵點的溫度值并從數(shù)控系統(tǒng)獲得位置參
