本文關(guān)鍵詞：加工中心熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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)檢測方法,并介紹先進(jìn)檢測方法和檢測儀器、工具,以及大型數(shù)控機(jī)床檢測的特點.

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)位論文專項資金資助項目、云南省省院省校科技合作計劃項目、《上海市引進(jìn)技術(shù)的吸收與創(chuàng)新計劃》等項目，本文研究了數(shù)控機(jī)床誤差測量、建模和實時補(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。主要研究內(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”運動鏈和工件到機(jī)架之間的“工件-機(jī)架”運動鏈之間的變換關(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)床誤差測量和補(bǔ)償提供了理論基礎(chǔ)。

(2)研究和分析了激光測量儀在直線、平面對角線和空間體對角線進(jìn)行數(shù)控機(jī)床誤差測量時，激光測量儀所獲得的測量值同機(jī)床空間定位誤差值之間的關(guān)系，著重介紹了機(jī)床工作空間體對角線測量方法的優(yōu)點與不足。通過對三個坐標(biāo)軸方向的誤差進(jìn)行矢量分解，在現(xiàn)有的體對角線方法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的分步體對角線測量方法，這種方法通過分步測量機(jī)床工作空間的四條體對角線可以快速獲得分解后得到的9項位置誤差。進(jìn)一步提出直接利用這9項位置誤差進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)乃枷�，并通過實驗進(jìn)行了驗證。這種方法既節(jié)省了測量和辨識的時間，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應(yīng)關(guān)系。通過使用可以快速測量空間定位誤差的分步體對角線測量方法，在不同的溫度條件下對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了誤差的測量，得到了機(jī)床9項位置誤差隨溫度變化的曲線。提出了對不同溫度條件下的空間定位誤差進(jìn)行有效預(yù)測的直接插補(bǔ)、曲線擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，并對這些方法進(jìn)行了對比。對空間定位誤差不同溫度下的熱變化分析和預(yù)測，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)償實驗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數(shù)控機(jī)床上通過實驗數(shù)據(jù)對模型的預(yù)測和魯棒性能進(jìn)行了驗證。

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

(6)介紹了在與云南機(jī)床廠合作研究項目中對其生產(chǎn)的CY-K360型數(shù)控車床進(jìn)行誤差補(bǔ)償實施以提高產(chǎn)品精度的應(yīng)用實例。通過對機(jī)床定位誤差和主軸熱誤差進(jìn)行檢測，并使用基于外部機(jī)床坐標(biāo)系偏移的誤差實時補(bǔ)償裝置對數(shù)控機(jī)床實施誤差補(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)床的驗收 -機(jī)械研究與應(yīng)用2006,20(3)

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

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

本文通過對數(shù)控機(jī)床溫度測試手段、溫度測點優(yōu)化和溫度變量提取技術(shù)的研究成果進(jìn)行分析，指出溫度測量中存在的問題。文章闡述了數(shù)控機(jī)床誤差測試裝置及其技術(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，對具體機(jī)床溫度和誤差測試方法和結(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。本課題運用多體系統(tǒng)運動學(xué)為核心的誤差分析理論體系，對三軸數(shù)控機(jī)床精度問題進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的分析，并重點在數(shù)控機(jī)床誤差測量、誤差分析建模、誤差辨識以及軟件誤差補(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，并對機(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方面的內(nèi)容進(jìn)行了研究和探討：

1.研究了機(jī)床的測量方法，比較了數(shù)控機(jī)床傳統(tǒng)的和先進(jìn)的誤差測量工具和測量方法，并對球桿儀、激光干涉儀等先進(jìn)測量儀器的測量原理和應(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定標(biāo)準(zhǔn)，對多體系統(tǒng)運動學(xué)以及基于該理論的機(jī)床誤差建模、誤差辨識及誤差補(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)用誤差辨識軟件，解得各測量點的十八個誤差參數(shù)，再根據(jù)實際情況求解三項垂直度誤差，最后得到了所有的21項幾何誤差。

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動模型、有誤差運動模型和空間誤差模型等的分析表達(dá)式。基于直接計算法修正理論數(shù)控指令的軟件誤差補(bǔ)償，從模型的選擇，參數(shù)的識別，數(shù)控指令的轉(zhuǎn)換都實現(xiàn)了人機(jī)交互模式，應(yīng)用起來直觀易用，操作方便。

通過此項技術(shù)的誤差補(bǔ)償，機(jī)床的各項誤差都有所降低，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)實際中，在今后的研究中，還要進(jìn)行大量的實驗，取得大量的測量數(shù)據(jù)，為今后該方法的實際應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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

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

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

介紹數(shù)控機(jī)床驗收的必要性,對驗收過程和應(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)床的一項重要指標(biāo)，長期保持甚至提高數(shù)控機(jī)床的運行精度對保證生產(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)，重點研究具有誤差補(bǔ)償功能的數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，以及精密機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)這兩個有關(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)運動學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過對機(jī)床抽象、總結(jié)和運動模型的分析，建立了考慮幾何誤差情況下的機(jī)床運動模型。并針對本文的實驗對象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現(xiàn)精密加工條件的約束方程。同時描述了運用9線法對機(jī)床誤差參數(shù)的辨識方法。

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，在對數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，組成方案，運作模式進(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)實現(xiàn)框架。并運用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)對于保持機(jī)床傳動精度具有重要意義。此外，本文運用雙

頻激光干涉儀對zK7640銑床進(jìn)行了誤差參數(shù)檢測，得到了實驗數(shù)據(jù)，并對機(jī)床誤差源參數(shù)進(jìn)行了誤差參數(shù)辨識，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，同時也驗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、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)多年從事此項工作的經(jīng)驗,在文中闡述了展開此項工作的技術(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。這對于減少廢品數(shù)目和機(jī)器停工時間非常有效。已經(jīng)有許多企業(yè)認(rèn)識到這一點，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)、電子測微計和準(zhǔn)直儀等工具進(jìn)行測量。當(dāng)機(jī)床規(guī)格稍大時，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，其檢驗方法極冗長乏味，檢驗重復(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。

(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(現(xiàn)在是CMTBA的標(biāo)志)。實施時，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)測量機(jī)檢驗試件精度。該方法需要仔細(xì)定義試件的切削方法和測量切削結(jié)果，它可能要花幾天時間，而且依賴于計量室的條件。

2 新技術(shù)實現(xiàn)了老的想法

對任何工廠來講，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，常常為時已晚。對負(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機(jī)床性能進(jìn)行檢驗。雷尼紹ML10激光干涉儀和QC10球桿儀為實現(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，它只是沒有實用化。美國NAS(國家航宇標(biāo)準(zhǔn))979無法評估機(jī)床的所有性能。“圓形-菱形-方形”檢驗的大多數(shù)切削運動是在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定。一家航空航天工廠發(fā)現(xiàn)，通過“圓形-菱形-方形”檢驗的機(jī)床，用QC10球桿儀檢查后發(fā)現(xiàn)在X_Z和Y_Z平面上的隨動誤差竟達(dá)800μm。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)B5.54中提出了“一日測試”。它實際上是多項測試的簡化，是從標(biāo)準(zhǔn)整體中摘出的。該測試適用于有三個直線軸的機(jī)床。用球桿儀和激光干涉儀進(jìn)行這種測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)。“一日測試”包括：直線位移精度；雙向重復(fù)性；空間位置精度，采用激光對對角線位移精度進(jìn)行測量；兩軸聯(lián)動輪廓性能。

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下載時間：2011年2月28日

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