数控机床全局误差补偿系统研究

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1、／d．～分类号UDC密级单位代码．!Q151数控机床全局误差补偿系统研究赵云普指导教师马孜职称学位授予单位教授大连海事大学申请学位级别工学硕士学科(专业)控制理论与控制工程论文完成日期2011年5月答辩日期2011年6月答辩委员会主席'●◆■．ResearchonCNCMachineToolGlobalErrorCompensationSystemAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyYunpuZhao

2、(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorZiMaMay2011l_■pr—I一■f．：夕"tl大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文：数控扭瘗全旦迟差窒}垡丕统婴究：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。蠢’?移学位论文作者签名：坠巫盏学位论文

3、版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本

4、授权书。不保密口(请在以上方框内打“√’’)论文作者签名：筮蒲导师签名：论文作者签名：邀玖咱’导师签名：日期：pff年隽设多月门，■中文摘要摘要随着现代机械制造技术的发展，对工件的精度要求越来越高，作为重要加工工具的数控加工设备的精度指标也在不断更新，这给研究开发领域提出了新的挑战。提高数控机床精度的方法通常有硬补偿和软补偿，其中硬补偿方法涉及到数控装备机械结构的调整及改变，由于成本及效率上的弊端而阻止了广泛研究推广；软补偿技术通常通过数学方法或软件方法提高机床精度，由于方法简单、易于操作而受到了研究者的青睐。针对国内外数控机床常规误差补偿技术所存在的建模繁琐、操作复杂等问题，本文提出了一

5、套新的整体误差补偿方法，该方法基于激光干涉仪的测量结果，通过软件的方法对机床的误差进行补偿，其主要贡献如下：(1)使用激光干涉仪对数控机床全局误差的关键部位进据测量，通过数据分析，获得机床的综合误差模型。(2)根据激光干涉仪的测量数据，建立了加工空间的全局误差数据库。(3)通过软件实现根据加工G代码从数据库获得数据并修正加工代码，进而提高了机床的加工精度。本文所作的工作均已通过软件实现，编写了机床代码的误差补偿程序和数据库操作程序，并建立了一套误差补偿系统，该系统能够将影响精度的误差统一补偿而不需要进行误差分解。本文最后通过大量实验证明了该方法能够较大的提升机床的精度，其中X轴精度提升大于

6、50％，Z轴精度提升大于40％。关键词：误差补偿；G代码；数据库；软件补偿一‘叶14'■英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofadvancedmanufacturingandmachiningtechnologies，theresearchersarefacinganewchallengeforimprovingprecisionofnumericalcontrolprocessingequipments．Inordertoimprovetheaccuracyofmachinetools，thereareusuallytwomethods，hardandsoftc

7、ompensation．SomemechanicaladjustmentandstructuralchangingareinvolvedinhardcompensatedschemesSOthatthewiderresearchonpromotionispreventedduetohighcostandlowefficiency．Softcompensationusuallyusesalgorithmsorsoftwar