数控机床误差补偿评价研究.pdf

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1、2012年8月机床与液压Aug．2012第40卷第15期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．15．019数控机床误差补偿评价研究王维志(湖北汽车工业学院机械工程系，湖北十堰442002)摘要：为了提高数控机床的位置精度，保证生产质量，对数控机床位置精度误差性质的分类、辨识方法、误差补偿以及误差补偿效果评价方法进行了研究，提出使用方差分析技术分离机床位置精度误差的系统误差和随机误差，并基于F检验方法推断系统误差所占比重的相对大小、位置精度误差是否需要补偿并能够对补偿的效果

2、做出评价，并用实例验证了该方法的有效性。关键词：数控机床；位置精度；误差补偿；误差识别中图分类号：TH165+．4；TB114文献标识码：A文章编号：1001—3881(20l2)15—068—3ErrorCompensationEvaluationResearchoftheCNCMachineToolWANGWeizhi(DepartmentofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofAutomotiveTechnology，ShiyanHubei442002．China)Abstract：Inordertoimpmvethe

3、positionalaccuracyofCNCmachinetools，toensureproductionquality，thecharacterofposi—tionalprecisionell'orclassification，identificationmethod，theerrorcompensationanderrorcompensationeffectevaluationmethodwerestudied．Byusingtechnicalsquare—erroranalysistoseparatesystematicerrorsandrandomero

4、rsinpositionprecisionofthemachinetoolwasproposed，andbasedontheF-testmethodtoinferencesystemerrorrelativesizeinoccupiedproportion，whetherneededtocompensateandmakingevaluationsontheeffectofcompensationforpositionprecisionero~．Theexamplesareusedtodemonstratetheeffectivenessofthemethod．Key

5、words：CNCmachinetool；Positionprecision；Errorcompensation；Eroridentification数字控制技术改变了原有机床的控制方式，刀具差补偿技术具有成本低，精度高、机械系统磨损以后的位置可以用数字坐标的形式加以描述和控制，数字可以通过重新设置参数恢复精度的优点。因此，误差控制的机床可以通过编程控制刀具精确地定位于运动补偿的相关技术在半闭环系统上受到广泛的关注，这空间的任意坐标点，从而可以精确加工包含具有复杂其中包括误差测量、建模和实时误差补偿的技空间曲面的各种零件。精密的机械结构是整个机床精术。必须指出，误差

6、补偿也不能补偿误差系统度的基础，因此普遍采用高精度滚珠丝杠，滚动导轨里面的所有误差，原理上讲只能补偿丝杠及机械传动提高传动精度和导向精度。除了提高机械部件的基础系统的系统误差，或叫常值误差，对于随机误差，理精度和刚度，数字控制机床还可以通过软误差补偿技论上是完全不能补偿的，减小随机误差的唯一途径就术，补偿机械部件在基础几何精度方面的不足，近年是提高机械部件的基础精度和刚度。既然只能补偿系来，受力补偿和热变形补偿也成为研究重，基统误差，那么区分系统误差和随机误差就成为正确补于多体理论的综合误差建模以及多线综合误差辨识技偿误差的关键。有研究指出，数控机床机械系统的误术方

7、面也有重要的进展。实现了真正意义上的机差，70％～80％都是静态误差，静态误差又以电一体化技术的融合。从另一方面讲，误差补偿也不常值误差为主，具体所占比例和具体机床有关。就是是越复杂越好，越全面越好，对精度有特别高要求的说，机械系统的几何精度综合误差很大一部分可以被机床可以采用全闭环数字控制，没有必要通过误差补补偿，即在资金投入基本为零的情况下就可以消除大偿的方法提高精度。部分的几何精度误差。如果把另外20％～30％的误误差补偿一般应用在中等精度等级的半闭环数字差视为动态误差，该误差是由丝杠及机械传动系统受控制机床上，由于闭环部分不包含丝杠及整个机械传力后或者由