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加工中心熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究；作者：；學(xué)位授予單位：張良大連理工大學(xué)；相似文獻(xiàn)(10條)；1.期刊論文喻允風(fēng).顏松華.顏柏華.YuYun-；介紹數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)的必要性,指出數(shù)控機(jī)床常見的；2.學(xué)位論文沈金華數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)；數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)是提高機(jī)床精度的一種經(jīng)濟(jì)而有；(1)分析了數(shù)控機(jī)床存在的空間定位誤差，利用齊次；(2)研究和分析了激光

加工中心熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究

作者：

學(xué)位授予單位：張良大連理工大學(xué)

相似文獻(xiàn)(10條)

1.期刊論文 喻允風(fēng).顏松華.顏柏華.Yu Yun-feng.Yan Song-hua.Yan Bai-hua 大型數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)的探討 -機(jī)械研究與應(yīng)用2008,21(4)

介紹數(shù)控機(jī)床精度檢測(cè)的必要性,指出數(shù)控機(jī)床常見的精度要求及傳統(tǒng)檢測(cè)方法,并介紹先進(jìn)檢測(cè)方法和檢測(cè)儀器、工具,以及大型數(shù)控機(jī)床檢測(cè)的特點(diǎn).

2.學(xué)位論文 沈金華 數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 2008

數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)是提高機(jī)床精度的一種經(jīng)濟(jì)而有效的方法和手段。基于高等學(xué)校全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目、云南省省院省校科技合作計(jì)劃項(xiàng)目、《上海市引進(jìn)技術(shù)的吸收與創(chuàng)新計(jì)劃》等項(xiàng)目，本文研究了數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)量、建模和實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)葦?shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容包括：

(1)分析了數(shù)控機(jī)床存在的空間定位誤差，利用齊次坐標(biāo)變換方法，通過在床身基座上建立基坐標(biāo)系(參考坐標(biāo)系)，在各軸(剛體)上分別建立子坐標(biāo)系，根據(jù)刀具、主軸到機(jī)架之間的“刀具-機(jī)架”運(yùn)動(dòng)鏈和工件到機(jī)架之間的“工件-機(jī)架”運(yùn)動(dòng)鏈之間的變換關(guān)系，，建立了四種不同類型三軸數(shù)控機(jī)床的空間定位誤差綜合模型，為機(jī)床誤差測(cè)量和補(bǔ)償提供了理論基礎(chǔ)。

(2)研究和分析了激光測(cè)量?jī)x在直線、平面對(duì)角線和空間體對(duì)角線進(jìn)行數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)量時(shí)，激光測(cè)量?jī)x所獲得的測(cè)量值同機(jī)床空間定位誤差值之間的關(guān)系，著重介紹了機(jī)床工作空間體對(duì)角線測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)與不足。通過對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸方向的誤差進(jìn)行矢量分解，在現(xiàn)有的體對(duì)角線方法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的分步體對(duì)角線測(cè)量方法，這種方法通過分步測(cè)量機(jī)床工作空間的四條體對(duì)角線可以快速獲得分解后得到的9項(xiàng)位置誤差。進(jìn)一步提出直接利用這9項(xiàng)位置誤差進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)乃枷�，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。這種方法既節(jié)省了測(cè)量和辨識(shí)的時(shí)間，又提高了補(bǔ)償?shù)男省?/p>

(3)研究和分析了機(jī)床空間定位誤差同機(jī)床溫度變化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過使用可以快速測(cè)量空間定位誤差的分步體對(duì)角線測(cè)量方法，在不同的溫度條件下對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了誤差的測(cè)量，得到了機(jī)床9項(xiàng)位置誤差隨溫度變化的曲線。提出了對(duì)不同溫度條件下的空間定位誤差進(jìn)行有效預(yù)測(cè)的直接插補(bǔ)、曲線擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，并對(duì)這些方法進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)空間定位誤差不同溫度下的熱變化分析和預(yù)測(cè)，使得空間定位誤差的建模和補(bǔ)償不但考慮了機(jī)床的位置變化而且考慮了溫度變化，通過補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)證明這種方法有助于進(jìn)一步提高機(jī)床補(bǔ)償?shù)木取?/p>

(4)研究和分析了機(jī)床熱誤差建模方法，提出了一種基于偏最小二乘回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行熱誤差建模的方法，該方法通過引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)原理對(duì)傳統(tǒng)偏最小二乘回歸方法中的線性方法進(jìn)行了改進(jìn)，用以解決機(jī)床熱誤差建模中溫度變量共線性和熱誤差非線性的問題。文中論述了這種方法的基本算法并在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型的預(yù)測(cè)和魯棒性能進(jìn)行了驗(yàn)證。

(5)研究和分析了機(jī)床誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償實(shí)施方法，提出了一種基于數(shù)控機(jī)床外部坐標(biāo)系偏移功能，可以對(duì)數(shù)控機(jī)床熱誤差和定位誤差等進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)难b置。通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)機(jī)床的溫度和位置信息進(jìn)行誤差的實(shí)時(shí)計(jì)算和補(bǔ)償。進(jìn)一步，提出了一種針對(duì)熱誤差補(bǔ)償?shù)暮?jiǎn)化裝置。誤差補(bǔ)償裝置的研制為誤差的實(shí)時(shí)補(bǔ)償提供了有效的實(shí)施方法。

(6)介紹了在與云南機(jī)床廠合作研究項(xiàng)目中對(duì)其生產(chǎn)的CY-K360型數(shù)控車床進(jìn)行誤差補(bǔ)償實(shí)施以提高產(chǎn)品精度的應(yīng)用實(shí)例。通過對(duì)機(jī)床定位誤差和主軸熱誤差進(jìn)行檢測(cè)，并使用基于外部機(jī)床坐標(biāo)系偏移的誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償裝置對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)施誤差補(bǔ)償后，機(jī)床精度得到了明顯提高。

3.期刊論文 吳冉.Wu Ran 淺談數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收 -機(jī)械研究與應(yīng)用2006,20(3)

數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作,介紹數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收的必要性,對(duì)驗(yàn)收過程和應(yīng)注意的問題進(jìn)行詳細(xì)闡述.

4.會(huì)議論文 謝春.劉春時(shí).張為民 數(shù)控機(jī)床溫度及熱誤差測(cè)量技術(shù)分析研究 2008

本文通過對(duì)數(shù)控機(jī)床溫度測(cè)試手段、溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化和溫度變量提取技術(shù)的研究成果進(jìn)行分析，指出溫度測(cè)量中存在的問題。文章闡述了數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)試裝置及其技術(shù)發(fā)展，提出了目前需要解決的問題和可能的研究切入點(diǎn)，對(duì)具體機(jī)床溫度和誤差測(cè)試方法和結(jié)果進(jìn)行了分析并提出了今后的工作設(shè)想。

5.學(xué)位論文 張變霞 數(shù)控機(jī)床精度及誤差補(bǔ)償技術(shù) 2008

加工精度是機(jī)床最重要的性能指標(biāo)之一。本課題運(yùn)用多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)為核心的誤差分析理論體系，對(duì)三軸數(shù)控機(jī)床精度問題進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的分析，并重點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床誤差測(cè)量、誤差分析建模、誤差辨識(shí)以及軟件誤差補(bǔ)償?shù)确矫骈_展深入研究，通過機(jī)床誤差模型，揭示誤差從機(jī)床零部件到被加工零件的傳遞規(guī)律，給出了精度預(yù)測(cè)，并對(duì)機(jī)床進(jìn)行了軟件誤差補(bǔ)償以提高加工精度。本文主要從以下幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究和探討：

1.研究了機(jī)床的測(cè)量方法，比較了數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)的和先進(jìn)的誤差測(cè)量工具和測(cè)量方法，并對(duì)球桿儀、激光干涉儀等先進(jìn)測(cè)量?jī)x器的測(cè)量原理和應(yīng)用方法進(jìn)行了分析總結(jié)。

2.研究了機(jī)床的精度分析的基本理論及其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)以及基于該理論的機(jī)床誤差建模、誤差辨識(shí)及誤差補(bǔ)償?shù)姆椒ㄗ髁讼到y(tǒng)的探討。數(shù)控機(jī)床誤差參數(shù)的正確辨識(shí)是數(shù)控機(jī)床補(bǔ)償?shù)谋匾疤釛l件。

3.詳細(xì)分析了12線誤差分析方法，應(yīng)用誤差辨識(shí)軟件，解得各測(cè)量點(diǎn)的十八個(gè)誤差參數(shù)，再根據(jù)實(shí)際情況求解三項(xiàng)垂直度誤差，最后得到了所有的21項(xiàng)幾何誤差。

4.建立了三軸數(shù)控機(jī)床的通用精度分析模型，還以XK713三軸數(shù)控機(jī)床為例給出了理想運(yùn)動(dòng)模型、有誤差運(yùn)動(dòng)模型和空間誤差模型等的分析表達(dá)式�；谥苯佑�(jì)算法修正理論數(shù)控指令的軟件誤差補(bǔ)償，從模型的選擇，參數(shù)的識(shí)別，數(shù)控指令的轉(zhuǎn)換都實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互模式，應(yīng)用起來直觀易用，操作方便。

通過此項(xiàng)技術(shù)的誤差補(bǔ)償，機(jī)床的各項(xiàng)誤差都有所降低，達(dá)到了提高機(jī)床加工精度的目的。但是本課題的成果尚未應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中，在今后的研究中，還要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，取得大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，為今后該方法的實(shí)際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

6.期刊論文 陽德俊 談?wù)剶?shù)控機(jī)床的驗(yàn)收 -科技信息（學(xué)術(shù)版）2008(8)

本文闡述數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收的重要性,詳細(xì)介紹驗(yàn)收的方法和應(yīng)注意的事項(xiàng).

7.期刊論文 王申銀.Wang Shenyin 淺談數(shù)控機(jī)床的驗(yàn)收 -設(shè)備管理與維修2006(9)

介紹數(shù)控機(jī)床驗(yàn)收的必要性,對(duì)驗(yàn)收過程和應(yīng)注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述.

8.學(xué)位論文 楊磊 數(shù)控機(jī)床精度再生關(guān)鍵技術(shù)的研究 2007

數(shù)控機(jī)床精度的高低是衡量機(jī)床的一項(xiàng)重要指標(biāo)，長(zhǎng)期保持甚至提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行精度對(duì)保證生產(chǎn)質(zhì)量具有重要的意義。本文是以數(shù)控機(jī)床精度可再生為研究目標(biāo)，以誤差補(bǔ)償技術(shù)為研究基礎(chǔ)，重點(diǎn)研究具有誤差補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，以及精密機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)有關(guān)機(jī)床精度可再生問題的關(guān)鍵技術(shù)。

首先，本文以多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過對(duì)機(jī)床抽象、總結(jié)和運(yùn)動(dòng)模型的分析，建立了考慮幾何誤差情況下的機(jī)床運(yùn)動(dòng)模型。并針對(duì)本文的實(shí)驗(yàn)對(duì)象zK7640三坐標(biāo)銑床給出了具體的建模過程，推導(dǎo)了考慮幾何誤差情況下實(shí)現(xiàn)精密加工條件的約束方程。同時(shí)描述了運(yùn)用9線法對(duì)機(jī)床誤差參數(shù)的辨識(shí)方法。

其次，本文詳細(xì)論述了刀具補(bǔ)償和插補(bǔ)算法在數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償中的作用，在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，組成方案，運(yùn)作模式進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)之上，著眼于開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，提出了融入幾何誤差補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框架。并運(yùn)用VC++6.0開發(fā)出新型精密數(shù)控系統(tǒng)加工仿真軟件。 再次，本文針對(duì)滾珠絲杠預(yù)緊裝置，提出了一種基于壓電陶瓷的新型預(yù)緊機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)對(duì)于保持機(jī)床傳動(dòng)精度具有重要意義。此外，本文運(yùn)用雙

頻激光干涉儀對(duì)zK7640銑床進(jìn)行了誤差參數(shù)檢測(cè)，得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)機(jī)床誤差源參數(shù)進(jìn)行了誤差參數(shù)辨識(shí)，并給出了仿真軟件的操作流程，仿真了機(jī)床加工零件的過程。通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)本研究在很大程度上提高了機(jī)床的加工精度，同時(shí)也驗(yàn)證了本文的研究方法的正確性和有效性。

9.期刊論文 朱慧.周洪茜.尹秀銘.ZHU Hui.ZHOU Hongqian.YIN Xiuming 數(shù)控機(jī)床交鑰匙工程的關(guān)鍵技術(shù) -制造技術(shù)與機(jī)床2008(8)

"交鑰匙工程"涉及到機(jī)床配置、刀具配置、工裝夾具設(shè)計(jì)、工藝方案制定、切削參數(shù)選擇、加工程序編制等諸多技術(shù)環(huán)節(jié).作者根據(jù)多年從事此項(xiàng)工作的經(jīng)驗(yàn),在文中闡述了展開此項(xiàng)工作的技術(shù)關(guān)鍵.

10.期刊論文 ZHOU Hanhui 您的數(shù)控機(jī)床“健康”嗎?--英國雷尼紹先進(jìn)機(jī)床精度檢測(cè)技術(shù) -制造技術(shù)與機(jī)床2001(4)

在您的機(jī)床制造精密零件之前，事先知道它能否為您生產(chǎn)出好的零件是極其重要的。這對(duì)于減少廢品數(shù)目和機(jī)器停工時(shí)間非常有效。已經(jīng)有許多企業(yè)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，他們已開始廣泛采納國際標(biāo)準(zhǔn)ISO230、美國ASME B5.54機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)或中國GB標(biāo)準(zhǔn)來保證數(shù)控機(jī)床能“健康”地工作，從而提高生產(chǎn)率。1 數(shù)控機(jī)床常見精度要求及傳統(tǒng)檢測(cè)方法

(1)幾何精度包括直線度、垂直度、平面度、俯仰與扭擺和平行度等。傳統(tǒng)方法采用大理石或金屬平尺、角規(guī)、百分表、水平儀、準(zhǔn)直儀等工具，由人工操作，手工記錄數(shù)據(jù)與計(jì)算，精度低，多用于小型機(jī)床。

(2)位置精度數(shù)控機(jī)床位置精度包括定位精度、重復(fù)定位精度和微量位移精度等。傳統(tǒng)方法采用金屬線紋尺或步距規(guī)、電子測(cè)微計(jì)和準(zhǔn)直儀等工具進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)機(jī)床規(guī)格稍大時(shí)，傳統(tǒng)方法其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)器件很重，且精度太低，受環(huán)境溫度的影響大，其檢驗(yàn)方法極冗長(zhǎng)乏味，檢驗(yàn)重復(fù)性也很差，難以反映受檢機(jī)床的真正精度。數(shù)據(jù)處理必須手工進(jìn)行，繁瑣、易出錯(cuò)。

(3)工作精度美國NAS(國家航宇標(biāo)準(zhǔn))979在20年前就制訂了標(biāo)準(zhǔn)化的“圓形-菱形-方形”試驗(yàn)(現(xiàn)在是CMTBA的標(biāo)志)。實(shí)施時(shí)，要準(zhǔn)備鑄鐵或鋁合金試件、銑刀及編制數(shù)控切削程序。用高精度圓度儀及高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢驗(yàn)試件精度。該方法需要仔細(xì)定義試件的切削方法和測(cè)量切削結(jié)果，它可能要花幾天時(shí)間，而且依賴于計(jì)量室的條件。

2 新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了老的想法

對(duì)任何工廠來講，購買數(shù)控機(jī)床都是一筆相當(dāng)可觀的投資。因此，使數(shù)控機(jī)床設(shè)備在生產(chǎn)中發(fā)揮中堅(jiān)作用，盡快回收成本是至關(guān)重要的。

一般來說，在零件加工完畢后發(fā)現(xiàn)機(jī)床加工質(zhì)量問題，常常為時(shí)已晚。對(duì)負(fù)責(zé)車間效率的人員來說，理想的解決辦法是在工件加工前對(duì)機(jī)床性能進(jìn)行檢驗(yàn)。雷尼紹ML10激光干涉儀和QC10球桿儀為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的工具。

檢定機(jī)床性能并非一種新想法，它只是沒有實(shí)用化。美國NAS(國家航宇標(biāo)準(zhǔn))979無法評(píng)估機(jī)床的所有性能�！皥A形-菱形-方形”檢驗(yàn)的大多數(shù)切削運(yùn)動(dòng)是在X_Y平面上進(jìn)行的，因此沿X_Z和Y_Z平面上的精度大部分沒有測(cè)定。一家航空航天工廠發(fā)現(xiàn)，通過“圓形-菱形-方形”檢驗(yàn)的機(jī)床，用QC10球桿儀檢查后發(fā)現(xiàn)在X_Z和Y_Z平面上的隨動(dòng)誤差竟達(dá)800μm。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)B5.54中提出了“一日測(cè)試”。它實(shí)際上是多項(xiàng)測(cè)試的簡(jiǎn)化，是從標(biāo)準(zhǔn)整體中摘出的。該測(cè)試適用于有三個(gè)直線軸的機(jī)床。用球桿儀和激光干涉儀進(jìn)行這種測(cè)試的最主要的部分是：尺寸和精度的檢定。經(jīng)修定的NAS仍然需要進(jìn)行試切削，以證實(shí)機(jī)床功能正常，但它不是檢定機(jī)床能否達(dá)到精度指標(biāo)�！耙蝗諟y(cè)試”包括：直線位移精度；雙向重復(fù)性；空間位置精度，采用激光對(duì)對(duì)角線位移精度進(jìn)行測(cè)量；兩軸聯(lián)動(dòng)輪廓性能。

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