三坐标数控机床通用几何误差补偿技术网络化应用的研究

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1、三坐标数控机床通用儿何误差补偿技术网络化应用的研究范晋伟董广谱岳中军周顺生北京工业大学，北京，100022摘要：将误差补偿与计算机网络结合起来，主要研究了误差补偿算法的网络化应用，使广大制造企业可以直接通过Imernet获取误差补偿服务以提高数控机床的加工精度。误差补偿网络化应用系统采用B/S模式和三层休系结构・Web服务器负责与用户的交互.应用程序服务器负责误差补偿算法的执行，数据库服务器负责数据的存储。实验表明•基于网络的三坐标数控机床误差补偿网络化应用软件运行稳定，达到了预期的效果。关键词：误差补偿；多体系统；网络化应用；网络化制造中图分类号:TH137文章编号：

2、1004-132X(2006)03-0264-04ResearchonWeb—basedApplicationofGeometricErrorCompensationTechniqueofThreeAxisCNCMachinesFanJinweiDongGuangpuYueZhongjunZhouSunshengjingUniversityofTechnology弓Beijing今100022Abstract：Inordertoenablemanufacturerstogeterrorcompensationservicebyinternettoimprovemach

3、iningprecision•thispapercombinederrorcompensationwithcomputernetworkandresearchedWeb—basederrorcompensationsystem.TheWeb-basederrorcompensationsystemusedB/Smodeandthree—tierstructureandtheWebservercommunicalcdwiththeusersttheapplicationserverdidtheerrorcompensationalgorithmandthedatabas

4、eserverstoredandaccessedalloftheda-ta.ExperimentsshowIhaI(heWeb—basederrorcompensationsystemcanrunsteadilyandtheexpectationhasgotten•Keywords：errorcompensation；multibodysystem；web—basedapplication；web—basedmcnufac-lureo引言如何采取有效措施提高数控机床的加工精度是世界各国学者和企业界所普遍关心的问题。目前，以多体系统运动学理论为基础的数控机床通用几何课差

5、建模和补偿方法成为这一研究领域的主流。笔者曾经运用多体运动学理论对三坐标数控机床进行建模和误差补偿•取得了明显的效果⑴。传统的误差补偿实施途径有两条，即硬件补偿和软件补偿。所谓硬件补偿，即设计专用的硬件模块来实现误差补偿算法。由于大多数数控系统的具体实现对外界是封闭的，所设计的硬件模块与已有数控系统集成难度很大。另外，数控系统本身多种多样•硬件补偿対具休的数控系统依赖性很大，因此成本高，通用性差，与开放式数控系统的大趋势相违背。软件误差补偿是依据误差收稿日期：2004-12-10基金项目：国家自紺斗学基金资助项目(50005002)・264万方数据补偿算法开发应用软件

6、，用户输入机床的基本参数和误差参数，软件将自动生成适用于该机床的误差补偿算法。然后用户运行该软件对要加工的数控代码进行处理，得到补偿后的数控代码。用户将补偿后的数控代码用于真实的机床加工，就能得到较高精度的加工零件。本文针对北京工业大学机械制造实验室开发出來的三坐标数控机床通用误差补偿算法，将软件误差补偿技术与计算机网络结合起来，研究误差补偿算法的网络化应用•使机械加工企业可以直接通过网络实现软件误差补偿，形成一种新的误差补偿便用途径。1误差补偿软件的核心功能模块1.1基于多体理论的数控机床通用几何误差补偿算法的原理设数控机床基座上某一个相对大地静止的点为绝対零点，从绝

7、对零点出发到达工件的分支为工件分支(如沿歹轴和久轴)，到达刀具的分支为刀具分支(如沿之轴)。由于数控机床在切削过程中，刀具必须与工件接触，此时刀具和工件必然有一个接触点。这个接触点既在工件分支上，又在刀貝•分支上。从工件分支看，这个接触点相对绝对零点有一个坐标；从刀具分支看，这个接触点相对绝对零点也有一个坐标，显然这两个坐标应该相等。上述过程实际上是将接触点的坐标折算到绝对零点。如果在折算过程中不考虑机床各坐标轴的几何误差，得到的就是理想数控机床的关系式。如果在折算过程中考虑机床各坐标轴的几何误差，得到的就是实际数控机床误差补偿的关系式。