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加工中心熱誤差補償技術研究；作者：；學位授予單位：張良大連理工大學；相似文獻(10條)；1.期刊論文喻允風.顏松華.顏柏華.YuYun-；介紹數(shù)控機床精度檢測的必要性,指出數(shù)控機床常見的；2.學位論文沈金華數(shù)控機床誤差補償關鍵技術及其應；數(shù)控機床誤差補償技術是提高機床精度的一種經(jīng)濟而有；(1)分析了數(shù)控機床存在的空間定位誤差，利用齊次；(2)研究和分析了激光

加工中心熱誤差補償技術研究

作者：

學位授予單位：張良大連理工大學

相似文獻(10條)

1.期刊論文 喻允風.顏松華.顏柏華.Yu Yun-feng.Yan Song-hua.Yan Bai-hua 大型數(shù)控機床精度檢測的探討 -機械研究與應用2008,21(4)

介紹數(shù)控機床精度檢測的必要性,指出數(shù)控機床常見的精度要求及傳統(tǒng)檢測方法,并介紹先進檢測方法和檢測儀器、工具,以及大型數(shù)控機床檢測的特點.

2.學位論文 沈金華 數(shù)控機床誤差補償關鍵技術及其應用 2008

數(shù)控機床誤差補償技術是提高機床精度的一種經(jīng)濟而有效的方法和手段�；诟叩葘W校全國優(yōu)秀博士學位論文專項資金資助項目、云南省省院省�？萍己献饔媱濏椖�、《上海市引進技術的吸收與創(chuàng)新計劃》等項目，本文研究了數(shù)控機床誤差測量、建模和實時補償?shù)葦?shù)控機床誤差補償?shù)年P鍵技術及其應用。主要研究內(nèi)容包括：

(1)分析了數(shù)控機床存在的空間定位誤差，利用齊次坐標變換方法，通過在床身基座上建立基坐標系(參考坐標系)，在各軸(剛體)上分別建立子坐標系，根據(jù)刀具、主軸到機架之間的“刀具-機架”運動鏈和工件到機架之間的“工件-機架”運動鏈之間的變換關系，，建立了四種不同類型三軸數(shù)控機床的空間定位誤差綜合模型，為機床誤差測量和補償提供了理論基礎。

(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行數(shù)控機床誤差測量時，激光測量儀所獲得的測量值同機床空間定位誤差值之間的關系，著重介紹了機床工作空間體對角線測量方法的優(yōu)點與不足。通過對三個坐標軸方向的誤差進行矢量分解，在現(xiàn)有的體對角線方法的基礎上，提出了一種改進的分步體對角線測量方法，這種方法通過分步測量機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。進一步提出直接利用這9項位置誤差進行誤差補償?shù)乃枷�，并通過實驗進行了驗證。這種方法既節(jié)省了測量和辨識的時間，又提高了補償?shù)男省?/p>

(3)研究和分析了機床空間定位誤差同機床溫度變化之間的對應關系。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)控機床進行了誤差的測量，得到了機床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行有效預測的直接插補、曲線擬合和神經(jīng)網(wǎng)絡等方法，并對這些方法進行了對比。對空間定位誤差不同溫度下的熱變化分析和預測，使得空間定位誤差的建模和補償不但考慮了機床的位置變化而且考慮了溫度變化，通過補償實驗證明這種方法有助于進一步提高機床補償?shù)木取?/p>

(4)研究和分析了機床熱誤差建模方法，提出了一種基于偏最小二乘回歸神經(jīng)網(wǎng)絡進行熱誤差建模的方法，該方法通過引入神經(jīng)網(wǎng)絡的學習原理對傳統(tǒng)偏最小二乘回歸方法中的線性方法進行了改進，用以解決機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)控機床上通過實驗數(shù)據(jù)對模型的預測和魯棒性能進行了驗證。

(5)研究和分析了機床誤差實時補償實施方法，提出了一種基于數(shù)控機床外部坐標系偏移功能，可以對數(shù)控機床熱誤差和定位誤差等進行實時補償?shù)难b置。通過硬件和軟件的設計，可以根據(jù)機床的溫度和位置信息進行誤差的實時計算和補償。進一步，提出了一種針對熱誤差補償?shù)暮喕b置。誤差補償裝置的研制為誤差的實時補償提供了有效的實施方法。

(6)介紹了在與云南機床廠合作研究項目中對其生產(chǎn)的CY-K360型數(shù)控車床進行誤差補償實施以提高產(chǎn)品精度的應用實例。通過對機床定位誤差和主軸熱誤差進行檢測，并使用基于外部機床坐標系偏移的誤差實時補償裝置對數(shù)控機床實施誤差補償后，機床精度得到了明顯提高。

3.期刊論文 吳冉.Wu Ran 淺談數(shù)控機床的驗收 -機械研究與應用2006,20(3)

數(shù)控機床的驗收是一項非常復雜的工作,介紹數(shù)控機床驗收的必要性,對驗收過程和應注意的問題進行詳細闡述.

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

本文通過對數(shù)控機床溫度測試手段、溫度測點優(yōu)化和溫度變量提取技術的研究成果進行分析，指出溫度測量中存在的問題。文章闡述了數(shù)控機床誤差測試裝置及其技術發(fā)展，提出了目前需要解決的問題和可能的研究切入點，對具體機床溫度和誤差測試方法和結果進行了分析并提出了今后的工作設想。

5.學位論文 張變霞 數(shù)控機床精度及誤差補償技術 2008

加工精度是機床最重要的性能指標之一。本課題運用多體系統(tǒng)運動學為核心的誤差分析理論體系，對三軸數(shù)控機床精度問題進行了系統(tǒng)、全面的分析，并重點在數(shù)控機床誤差測量、誤差分析建模、誤差辨識以及軟件誤差補償?shù)确矫骈_展深入研究，通過機床誤差模型，揭示誤差從機床零部件到被加工零件的傳遞規(guī)律，給出了精度預測，并對機床進行了軟件誤差補償以提高加工精度。本文主要從以下幾個方面的內(nèi)容進行了研究和探討：

1.研究了機床的測量方法，比較了數(shù)控機床傳統(tǒng)的和先進的誤差測量工具和測量方法，并對球桿儀、激光干涉儀等先進測量儀器的測量原理和應用方法進行了分析總結。

2.研究了機床的精度分析的基本理論及其評定標準，對多體系統(tǒng)運動學以及基于該理論的機床誤差建模、誤差辨識及誤差補償?shù)姆椒ㄗ髁讼到y(tǒng)的探討。數(shù)控機床誤差參數(shù)的正確辨識是數(shù)控機床補償?shù)谋匾疤釛l件。

3.詳細分析了12線誤差分析方法，應用誤差辨識軟件，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)控機床的通用精度分析模型，還以XK713三軸數(shù)控機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式�；谥苯佑嬎惴ㄐ拚碚摂�(shù)控指令的軟件誤差補償，從模型的選擇，參數(shù)的識別，數(shù)控指令的轉換都實現(xiàn)了人機交互模式，應用起來直觀易用，操作方便。

通過此項技術的誤差補償，機床的各項誤差都有所降低，達到了提高機床加工精度的目的。但是本課題的成果尚未應用到生產(chǎn)實際中，在今后的研究中，還要進行大量的實驗，取得大量的測量數(shù)據(jù)，為今后該方法的實際應用奠定基礎。

6.期刊論文 陽德俊 談談數(shù)控機床的驗收 -科技信息（學術版）2008(8)

本文闡述數(shù)控機床驗收的重要性,詳細介紹驗收的方法和應注意的事項.

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

介紹數(shù)控機床驗收的必要性,對驗收過程和應注意的問題進行了詳細闡述.

8.學位論文 楊磊 數(shù)控機床精度再生關鍵技術的研究 2007

數(shù)控機床精度的高低是衡量機床的一項重要指標，長期保持甚至提高數(shù)控機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)控機床精度可再生為研究目標，以誤差補償技術為研究基礎，重點研究具有誤差補償功能的數(shù)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，以及精密機械傳動結構這兩個有關機床精度可再生問題的關鍵技術。

首先，本文以多體系統(tǒng)運動學為理論基礎，通過對機床抽象、總結和運動模型的分析，建立了考慮幾何誤差情況下的機床運動模型。并針對本文的實驗對象zK7640三坐標銑床給出了具體的建模過程，推導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線法對機床誤差參數(shù)的辨識方法。

其次，本文詳細論述了刀具補償和插補算法在數(shù)控機床誤差補償中的作用，在對數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，組成方案，運作模式進行詳細分析的基礎之上，著眼于開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結構，提出了融入幾何誤差補償功能的數(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緊裝置，提出了一種基于壓電陶瓷的新型預緊機構，這種機構對于保持機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銑床進行了誤差參數(shù)檢測，得到了實驗數(shù)據(jù)，并對機床誤差源參數(shù)進行了誤差參數(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)控機床交鑰匙工程的關鍵技術 -制造技術與機床2008(8)

"交鑰匙工程"涉及到機床配置、刀具配置、工裝夾具設計、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關鍵.

10.期刊論文 ZHOU Hanhui 您的數(shù)控機床“健康”嗎?--英國雷尼紹先進機床精度檢測技術 -制造技術與機床2001(4)

在您的機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)目和機器停工時間非常有效。已經(jīng)有許多企業(yè)認識到這一點，他們已開始廣泛采納國際標準ISO230、美國ASME B5.54機床標準或中國GB標準來保證數(shù)控機床能“健康”地工作，從而提高生產(chǎn)率。1 數(shù)控機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，多用于小型機床。

(2)位置精度數(shù)控機床位置精度包括定位精度、重復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)、電子測微計和準直儀等工具進行測量。當機床規(guī)格稍大時，傳統(tǒng)方法其相應的標準器件很重，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，檢驗重復性也很差，難以反映受檢機床的真正精度。數(shù)據(jù)處理必須手工進行，繁瑣、易出錯。

(3)工作精度美國NAS(國家航宇標準)979在20年前就制訂了標準化的“圓形-菱形-方形”試驗(現(xiàn)在是CMTBA的標志)。實施時，要準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測量機檢驗試件精度。該方法需要仔細定義試件的切削方法和測量切削結果，它可能要花幾天時間，而且依賴于計量室的條件。

2 新技術實現(xiàn)了老的想法

對任何工廠來講，購買數(shù)控機床都是一筆相當可觀的投資。因此，使數(shù)控機床設備在生產(chǎn)中發(fā)揮中堅作用，盡快回收成本是至關重要的。

一般來說，在零件加工完畢后發(fā)現(xiàn)機床加工質(zhì)量問題，常常為時已晚。對負責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床性能進行檢驗。雷尼紹ML10激光干涉儀和QC10球桿儀為實現(xiàn)該目標提供了強有力的工具。

檢定機床性能并非一種新想法，它只是沒有實用化。美國NAS(國家航宇標準)979無法評估機床的所有性能�！皥A形-菱形-方形”檢驗的大多數(shù)切削運動是在X_Y平面上進行的，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800μm。

美國國家標準B5.54中提出了“一日測試”。它實際上是多項測試的簡化，是從標準整體中摘出的。該測試適用于有三個直線軸的機床。用球桿儀和激光干涉儀進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仍然需要進行試切削，以證實機床功能正常，但它不是檢定機床能否達到精度指標�！耙蝗諟y試”包括：直線位移精度；雙向重復性；空間位置精度，采用激光對對角線位移精度進行測量；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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