数控机床体积定位精度的测量与补偿

介绍一种使用激光多普勒位移测量仪,对数控机床进行体积误差检测的激光矢量测量新方法,该方法可以方便而快速的检测出机床的体积定位精度,包括3个定位误差,6个直线度误差和3个垂直度误差,同时还可以根据测量的体积定位误差数据生成误差补偿的代码,进而可以对其进行体积定位误差的补偿,大幅度提高了数控机床加工精度。     

数控机床空间定位精度的测量与补偿

本文介绍一种使用美国光动公司的激光多谱勒位移测量仪,对数控机床进行空间误差检测的激光矢量测量新方法。该方法可以方便而快速地检测出机床的空间定位精度,包括3个定位误差、6个直线度误差和3个垂直度误差;同时还可以根据测量的空间定位误差数据生成误差补偿的代码,进而可以对其进行空间定位误差的补偿,大幅度提高了数控机床加工精度。     

多步法体积定位测量与补偿的分析及应用

介绍了多步法体积定位测量，由于这种方法可以分离出各误差元素，所以可以方便而快速地检测出机床的体积定位精度。根据测量出的误差数据生成误差补偿代码，对其进行补偿以提高机床体积定位精度，并通过实例来验证该测量方法的正确性及高效率性。     

数控机床热误差的在线测量与补偿加工

对数控机床热误差的产生原因及特点进行了综合分析,简单介绍了应用激光干涉仪对其进行在线测量的基本原理,对数控机床热误差补偿的具体实施过程进行了详细阐述。利用PLC抗干扰能力强、可靠性高、运算速度快及良好的接口性能,给出了数控机床热误差补偿系统的硬件实现方法。应用PLC技术可以提高误差补偿精度,对误差补偿的硬件实施具有一定参考意义。     

数控机床误差补偿技术及应用发展动态及展望

编者按数控机床误差补偿为促进技术的发展和推广应用,本刊从这期起陆续刊登北京机床所和天津大学联合撰写的一组“数控机床误差补偿技术及应用”文章,内容包括：发展动态及展望、几何误差补偿技术、载荷变形误差补偿技术、热变形误差补偿技术、在线监测误差补偿技术、综...     

数控机床定位精度自动螺距补偿功能的应用

目前许多数控机床厂为了提高数控机床的位置精度及降低成本，采用机床数控系统中螺距补偿功能来消除其定位误差。螺距补偿是激光干涉仪通过机床运动部件在被测量轴每1个目标位置上测得的位置误差值，并通过补偿软件计算出位置误差补偿值，然后利用相同的RS232通讯电缆传送给数控系统，实现自动补偿。它比通常的补偿方法节省大量的时间，并且避免了由于手工计算和手动键入补偿值而引起的人为误差，同时可以最大限度地选用被测量轴上的补偿点，使之达到提高数控机床位置精度的目的。     

数控机床三维空间几何误差补偿方法

为了提高数控机床的加工精度,在系统分析数控机床几何误差常用补偿方法基础上,提出了基于数控系统插补数据的几何误差补偿方法,并将误差补偿功能集成于国产数控系统中,以提高国产数控系统的综合性能。通过实验与仿真结果表明,数控系统插补数据的几何误差补偿方案能显著提高数控机床的加工精度。     

大型数控机床导轨直线度误差测量与实时补偿

以试切工件的方式研究大型数控机床导轨的直线度误差。用安捷伦激光干涉仪分别测量机床和工件的导轨直线度误差,提出一种混合建模方法。并针对FANUC CNC系统的外部坐标原点偏移功能研制了一种直线度误差实时补偿器。结果表明:通过补偿,直线度误差减少60%以上。不过为保证补偿方案的有效性,机床后续的补偿加工行程需要与误差建模行程一致。     

三维空间定位精度定义与测量

20年前，大型机床的主要定位精度为丝杠的螺距误差及热膨胀误差，但直至今日上述的大部份误差已藉由线性编码器来减少与补偿，因此机床的误差转而变成以垂直度误差与直线度误差为主要原因，然而为了达到三维空间定位精度，垂直度误差与直线度误差的测量与补偿则变得更为重要。     

数控机床定位精度的检测及补偿

随着现代工业技术的快速发展,数控机床的应用越来越广泛,其为精确加工技术带来巨大的动力,同时随着技术的发展又要求数控机床能够提供更高的精度。本文针对数控机床的精度检测,分析激光干涉仪的检测原理和检测方法,提出了数控机床的精度补偿措施,以提高数控机床的精度并降低重复定位带来的精度误差。     

A comprehensive method for calibration of volumetric positioning accuracy of CNC-machines

A comprehensive method for measuring the systematic errors of CNC-machine tools has been studied. The method used for measurement and calibration of machine tool errors should be general and efficient. The objectives of this study include:

数控机床位置精度的检测与补偿

主要介绍使用双频激光干涉仪对西门子840D闭环系统的数控机床进行位置精度的检测与补偿,并对该系统的闭环误差进行分析。实践表明,通过使用该方法能有效地提高数控机床的位置精度。     

数控机床几何误差及其补偿方法研究

对数控机床几何误差产生的原因作了比较详细的分析，将系统误差的补偿方法进行了归纳，并在此基础上阐迷了各类误差补偿方法的应用场合，为进一步实现机床精度的软升级打下基础。     

Error analysis and compensation for the volumetric errors of a vertical machining centre using a hemispherical helix ball bar test

Machining accuracy is directly influenced by the quasi-static errors of a machine tool. Since machine errors have a direct effect upon both the surface finish and geometric shape of the finished workpiece, it is imperative to measure the machine errors and to compensate for them. A laser measurement system to identify geometric errors of a machine tool has disadvantages, such as a high cost, a long calibration time and the usage of a volumetric error synthesis model. In this study, we proposed a novel analysis of the geometric errors of a machine tool using a ball bar test without using a complicated error synthesis model. Also, a statistical analysis method was employed to derive geometric errors using a hemispherical helix ball bar test. According to the experimental result, we observed that geometric errors of the vertical machining centre were compensated by 88%.     

大型数控龙门铣床几何误差补偿方法研究

针对大型数控龙门铣床几何误差的问题,建立了大型数控龙门铣床的几何误差模型,分析了大型数控龙门铣床的几何误差源;利用API(T3)激光跟踪仪高精度大尺寸的测量特点及数据处理能力,提出了X、Y、Z轴线位移误差、角位移误差及各轴间垂直度误差的辨识算法,通过激光测量与计算准确地辨识了大型数控龙门铣床的几何误差;建立了大型数控龙门铣床加工空间几何误差数学模型,采用基于对象的事件驱动机制的程序设计语言Visual Basic开发了几何误差补偿软件,实现了几何误差补偿;现场检测了大型数控龙门铣床空行程平面运动轨迹及工件的平面度。研究结果表明,该方法使平面加工精度提高了50.77%,并验证了几何误差模型的正确性及几何误差补偿方法的有效性。     

Thermal error modelling for real-time error compensation

A modelling strategy for the prediction of both the scalar and the position-dependent thermal error components is presented. Two types of empirical modelling method based on the multiple regression analysis (MRA) and the artificial neural network (ANN) have been proposed for the real-time prediction of thermal errors with multiple temperature measurements. Both approaches have a systematic and computerised algorithm to search automatically for the nonlinear and interaction terms between different temperature variables. The experimental results on a machining centre show that both the MRA and the ANN can accurately predict the time-variant thermal error components under different spindle speeds and temperature fields. The accuracy of a horizontal machining centre can be improved through experiment by a factor of ten and the errors of a cut aluminium workpiece owing to thermal distortion have been reduced from 92.4 µm to 7.2 µm in the lateral direction. The depth difference due to the spindle thermal growth has been reduced from 196 µm to 8 µm.     

激光测量几何误差补偿算法

激光技术作为重要的测量手段,已经被广泛的应用到精密运动控制系统中。激光测量误差直接影响到运动控制系统的控制精度,其中阿贝与余弦误差等几何误差对激光测量精度影响显著,在精密运动控制中必须予以补偿与校正。以精密运动台多维激光测量模型为基础,介绍了阿贝与余弦误差产生原因。在不考虑激光干涉仪的加工和安装误差的情况下,推导了运动台存在倾斜角度下的阿贝与余弦误差计算模型,在此基础上给出了激光测量数据误差补偿模型,以实现测量数据的实时补偿与修正。算法已经成功应用在实例中,表明该算法的有效性与可靠性。     

数控机床的几何误差及其研究

从数控机床误差分类、几何误差模型建立和几何误差参数辩识常用的方法论述数控机床几何误差的研究。