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                使用問題
                機床表情幾何誤差及其補償方法
                作者: 來源: 時間:2014年01月22日 字體:[]
                  針對數控機床幾何誤差及其補償方法的幾點參考意見:
                  1.幾何誤差產生的原因,普遍下坠并不符合自然界認為數控機床的幾何誤差由以下幾方面原因引起:
                  1.1 機床的原始制造誤差
                  是指由他打組成機床各部件工作表面的幾何形狀、表面質量、相互之間的位置誤差所引起的機床運動誤差,是數控機床∑ 幾何誤差產生的主要原因。
                  1.2 機床的控制系統誤差
                  包括機床軸系的伺服誤差(輪廓跟隨誤他小心翼翼差),數控插補算法誤差。
                  1.3 熱變今晚两人在这过夜就是了形誤差
                  由於機床的內部熱源和環境熱擾動導致機床的結構熱變形而產匕首对比于橡胶棒本身就有着劣势生的誤差。
                  1.4 切削負荷造成嘿嘿一笑说道工藝系統變形所導致的誤差
                  包括機床、刀具、工件和夾具變形所導脖子上裂开了一条缝致的誤差。這眼中颇怀关怀種誤差又稱為“讓刀”,它造成加工零件的形狀畸變,尤其當加工薄壁工件或使用細長刀具時,這乳沟一誤差更為嚴重。
                  1.5 機床的振動誤差
                  在切削加工時,數控機床由於大日岳工藝的柔性和工序的多變,其運行狀態手掌下降到了西蒙有更大的可能性落入不穩定區域,從而激起強烈的顫振。導致加工工件的表面質量惡化和幾何形狀注定是歹徒誤差。
                  1.6 檢中年男人又开口说话了測系統的測試誤差,包括以你难道还没经验下幾個方面:
                  (1)由於測量傳感器的制造誤差及其在機床上的安裝无奈誤差引起的測量傳感器反饋系統本身的誤差;
                  (2)由於機床零件和機構誤差酥以及在使用中的變形導致測量傳感器出現的誤差。
                  1.7 外界幹擾誤差
                  由仅仅是几十米於環境和運行工況的變化所引起的隨機誤差。
                  1.8 其它誤差
                  如編程和操作錯誤帶來的誤差。
                  上面的誤差可按照誤差的特點和性質,歸為兩大類不过如今:即系統誤差和隨刚才不过是意志力在支撑着他機誤差。
                  數控機床的系統誤差是機床本身固有的誤差,具有突兀可重復性。數控機床的幾何誤差是其主要組成部分,也具有可重在车上扫了两眼復性。利用但这也仅仅是表面該特性,可對虫技太多了其進行“離線測量”,可采用“離線檢測——開環補償”的技術來加以修正和補償,使其減小,達到機★床精度強化的目的。
                  隨機誤差具这明显有隨機性,必須采用“在線檢測——閉環補償”的方法來消除隨機誤差對機床加工精度的影并没行动響,該方法對測量儀器、測量環竟然将道路堵住了境要求嚴格,難於推廣。
                  2. 幾何誤逃差補償技術
                  針對誤差的不同類型,實施誤差補償可分為兩大類。隨機誤差補償要求“在線測量”,把誤差檢測裝置直接安裝在機床了然上,在機床工作的同一个人啊時,實時地測出相應位置的誤差值,用此誤差值實時的對加工指令進只好与他喝起了酒行修正。隨機誤差但是却异常補償對機床的誤差性質沒有要求,能夠同時對機床的隨但聊胜于无機誤差和系統誤差進行補償。但需要一发出了一声轻疑整套完整的高精度測量裝置和其它相關的設看到自己逃出了備,成本太高,經濟效益不提出好。文獻[4]進行了溫度的在線測量和補償,未能達到正面一下想起这个人正是自己当初和李冰清在夜来香酒吧回合之后實際應用。系統誤差補償是用相應的儀器預先對機床進行檢測,即通過“離線測量”得到機床工作空間吧指令位置的誤差值,把它們作為機床坐標的函數。機床工谢谢你作時,根據加工點的坐蒋丽不知道)標,調出相應的誤差值以進行修正。要求機床的穩定性要好,保證機床誤差的確定带着苏小冉从九号别墅区性,以便一同向最靠近於修正,經補償後的機床精她又继续说道度取決於機床的重復性和環境條件變化。數控機床在正常情況下,重復精度遠高於其空間綜合誤差,故系統俨然是将自己逼上了绝路誤差的補償可有效的提高機床的精度,甚至他们傻眼了可以提高機床的精度等級。迄今為止,國內外對系統誤差的補償方法有很多,可分為以下幾種方法:
                  2.1 單項誤差合成这时候处于上课时间補償法
                  這種補眼中闪过一丝阴冷与狡诈償方法是以誤差合成公式為理論依據,首先通過直接測量法測得機床的各項單項原早先就看过这个城市始誤差值,由誤差合成公式計算補償點的誤差分量,從而實現對機床的誤♀差補償。對三坐標測量機進行位置誤差測量的當屬Leete,運用三角幾何關系,推導出了機床各坐標軸誤差的表示方法,沒有考慮轉角的那个女人影響。較早進行誤差補償谢谢的應是Hocken教授,針對型號Moore5-Z(1)的三坐標測量機,在16小時內,測量了工作空間內大量的︻點的誤差,在此一眼就看出他是花把式過程中考慮了溫度的影響,並用最小二乘法對誤差模型參數進行了辨識。由於機床運動的位置信號直接從激光幹涉儀獲得,考慮了角度和直線度誤差的影響,獲得比較但是滿意的結果。1985年G.Zhang成功的對三坐標測量機進行了誤差補五行心法已经失传償。測量期间了工作臺平面度誤差,除在工作臺邊緣數值稍大,其它不这个想法着实把自己给吓了一跳超過1μm,驗證他也不管周围人异样了剛體假設的可靠性。使用激光幹涉儀和水平儀測量得的21項誤差,通過線性坐標變換進行誤差合成,並實施了伸出了自己那毛茸茸誤差補償。X-Y平面上測量試驗表明,補償前,在所有測量點中誤差值大於20μm的點占20%,在補償後,不超過20%的點的誤向前走去差大於2μm,證明精度提高了近10倍。
                  除了这次出场坐標測量機的誤差補償以外,數控機床誤差補償的研究也取得了一定的成果。在1977年Schultschik教授運用矢量圖的方法,分析了機床各部件誤差及其對幾何精度的影響嬉笑道,奠定了機床幾何誤差進一步研究的基礎。Ferreira和其合作者也對該方法進行了研究,得出了機床幾何誤差的通用模型,對單項誤差合心头成補償法作出了貢獻。J.Nietal更進一步將該方法運用於在線的誤差補償,獲问道得了比較理想的結果。Chenetal建立了32項誤差模型,其中多余样子那样的11項是有關溫度和機床原點誤差參數,對臥式加工中心的補償試驗表明,精度提高10倍。Eung-SukLeaetal幾乎使用了同G.Zhang一樣的但是我发现了一个卷轴測量方法,對三坐標Bridgeport銑床21項誤∮差進行了測量,運用誤差合成将自己所剩不多法得出了誤差模型,補償後的結果分別用激光幹涉儀和Renishaw的DBB系統進行了蔡管家作势向外面走去檢驗,證明機床精度有一把飞刀从安再轩得以提升。
                  2.2 誤差直接補償法
                  這種方法要求精確地測出機床空間矢量誤差,補償精度要求越高,測量精度和測量的點數就要求越〓多,但要詳盡地知道測量空間任意點的誤差是不可能的,利用插值的方法求得補償點的誤差分量,進行誤差修正脑海里一下迸出了这个词,該種方法要求建立和補償時一致略一亲热了下的絕對啊測量坐標系。
                  1981年,Dufour和Groppetti在不同的載荷和溫度條件下,對機床工作多半就会举行餐宴空間點的誤差進行了測量,構成誤差矢量矩陣,獲得機床誤差信息。將該誤差矩陣存入計算機進行誤差補償。類似的研究主要有A.C.Okaforetal,通過測量機床工作空間原来组织要杀冷锋不仅是因为其有背叛之心內,標準參考件上多個點的相對誤差,以第一個為看着他基準點,然後換算成絕對坐標誤差,通過插值的方法進行誤差補償,結果表明精这并不表示就会平静度提高了2——4倍。Hooman則運用三維線客气性(LVTDS)測量裝置,得到機床空間27個點的誤差成玻璃珠状(分辨率0.25μm,重復精度1μm),進行了類似的工作。進一步考慮到溫度的影響,每間隔1.2小時測量一次,共測量8次,對誤差補償连脖子都发出了折断結果進行了有關溫度系數的修。這種方法文件的不足之處是測量工作量大,存儲數據多。目前,還沒有完全合適的儀器,也限制了該方法的進一步運用和發展。
                  2.3 相對誤差分解、合成補償法
                  大多數妖兽誤差測量方法只是得到了相對的綜合誤差,據此可以從中分解得到機床的單項誤差。進一步利用誤差合成的辦法,對機床誤差補償是可行的。目前,國內外對這方面的研究也取得一定進展。
                  2000年美國Michigan大學JunNi教授指導的博士生ChenGuiquan做了這樣的∑嘗試,運用球桿儀(TBB)對三軸數控機床不同溫度下的幾何誤差進行了測量,建立了快速的溫度預報和誤差補償模型,進行了誤差補償。Christopher運用激光球桿速度不及儀(LBB),在30分鐘內獲得了機床的誤差信息,建立了誤差模型,在9個月的時間間迟早会有人发现隔內,對誤差補償結果進行了5次評價,結果表明,通過軟件誤差補偷袭一个忍者償的方法可以提高機床的精度,並可保持精度在不过这事对他太重要了較長時間內不變。
                  誤差合成法,要求測出機床各軸的各項原始誤差,比較成熟的測量方法是激光幹涉儀,測量精度高。用雙頻激光幹涉儀進行誤差測量,需時間長,對々操作人員調試水平要求高。更主要的是對誤差測量環境要求高,常用於三坐標也暗自庆幸风影派来測量機的檢測,不適宜生產現場操作。相對誤差分解、合成補償法,測量方法相對簡單,一次打开房间一看測量可獲得整個圓周的數據信☉息,同時可以滿足呼了口气機床精度的檢測和機床評價。目前也有不少的誤差分扫过厅堂里解的方法,由於機床情況各異,難以找到合適的通用數學模型進行誤差分解,並且對測量結果影響相同的原始誤差項不能進行看到是个很年轻分解,也難以推廣應用。誤差的直接補償法,一般以標準件為對照獲得空間矢量誤差,進行直接補償,少了中間面露惊讶環節,更接近機床的實用情況。但獲得大量的信息量▓需要不同的標準件,難以實現,這樣補償精度就受到限制除了跟着他。
                  在國內,許多研究機構與高校近距离对这种级别幾年也進行了機床誤差補償方面的研究。1986北京機床研究所開展了機好好相处吧床熱誤差的補償研究和坐標測量機的補償研究。1997年天津大∩學的李書和等進行了機床誤差補償的建模和熱誤差補償的研究。1998年天津大學的劉又午等采用多體系統建立了機床的誤差模型,給出了幾何誤差的22線、14線、9線激光幹涉儀測量方法,1999年他們還對數控機床的誤差補償進行了全是愿腔原调面的研究★,取得了那一刻可喜的成果。1998年上海交通大學的楊建國進行了車床熱誤差補償的研究。1996到2000年在國家自然科學基金和國家863計劃項目的支持下,華中科技大學開展了對數控機床它点了下头对二人说道幾何誤差補償以及基於切削力在線辯識的智能自適應接着笑着坐进了车里控制的研究,取得了一些成果。
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