深度强化学习的数控机床几何误差标定与补偿研究

为了提高数控机床的加工精度,需要进行数控机床的几何误差标定与补偿.采用自由来流与圆柱中心连线的准线性标定方法构建数控机床控制约束参数测量模型,进行数控机床的输出载荷计算和结构力学参数评估,通过特征值屈曲分析的方法进行数控机床的几何误差测量,采用深度化学习的方法进行数控机床几何误差测量和误差补偿控制.仿真结果表明,该方法提高了标定精度,误差补偿能力较强.     

动态测量数控机床的几何误差

数控机床的检测与修正是机床行业中的一个关键组成部分,每个国家都有相应的测量数控机床几何位置精度,特别是静态几何精度的标准。由于工件是在动态的过程中进行加工,数控机床的静态精度并不能完全代表其几何位置精度,对于某些精密加工和高速加工场合,必须对数控机床进行动态测量补偿,本文介绍了一种动态测量数控机床位置精度的系统,并给出了一些动态误差的实验结果。     

数控机床热变形误差研究及补偿应用

热变形误差是影响机床加工精度的重要因素之一,通过误差补偿的方法可以提高机床的加工精度。研究了通过实时补偿热变形误差提高数控机床加工精度的方法,阐述了热误差的基本原理,介绍了热误差的测量方法。采用模糊聚类的方法来布置测温点,利用多元线形回归方法建立了机床热变形与温升之间的数学模型。在PLC补偿系统的作用下,在加工过程中对XH718数控机床进行实时补偿。实验结果表明补偿效果很好。     

TS640测头在五轴数控机床摆动主轴标定中的应用

摆动主轴作为五轴加工领域的关键零部件,其摆动精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。文中阐述了TS640测头的工作原理及在建立摆动误差模型时的应用,对摆动误差进行测量,并建立了误差补偿的数学模型。为数控机床的误差补偿提供理论依据,提高了五轴数控加工中心的加工精度。     

数控机床几何误差和误差补偿关键技术

针对目前数控机床的精度强化技术，提出误差补偿需经误差测量，误差建模及系统融合，分析了国内外测试仪器及方法，指出了主要存在精度和效率的矛盾及目前关键是开发高性能测试仪器的问题。     

数控机床几何误差的综合建模与补偿

对数控机床进行误差补偿是提高数控机床加工精度的有效方法.而建立快速准确的误差模型又是实施误差补偿的前提和基础.以三轴数控机床为对象,建立综合误差模型.     

数控机床定位精度研究进展

数控机床定位精度及重复定位精度是零件加工精度的决定因素,是提高机床加工精度和运行稳定性的关键。数控机床定位精度影响因素多、非线性程度高,受到持续的、广泛的关注。本文基于精度提高过程,从定位精度误差源、定位精度检测、误差补偿等方面进行评述。当前研究在系统性、普遍性、实用性等方面存在不足,建立普遍适用的定位精度综合模型、控制方法和实现高精度、低成本、易操作的补偿方法是发展趋势。     

多功能复合五轴数控机床的综合误差建模研究

数控机床误差补偿是提高数控机床加工精度的有效方法,而建立快速准确的误差模型又是实施误差补偿的前提和基础。以多功能复合五轴数控机床为对象,阐述了五轴数控机床的综合误差建模过程,对传统建模过程中刀具、工件和参考坐标系之间的关系进行了优化处理,得到了包含方向误差在内的综合数学模型。     

数控机床螺距误差补偿技术研究

数控机床精度的日益提高要求我们必须定期进行螺距误差补偿。对数控机床螺距误差补偿、反向间隙补偿原理进行了深入研究,提出了一种利用激光干涉仪进行测量和数控系统进行补偿的方法,并进行了实际加工验证,补偿之后工件加工误差明显减小,证明了所提出的补偿技术的实用性、有效性。     

超精密加工误差补偿技术研究综述

超精密加工技术是高端制造领域的一项关键技术,当前超精密加工已进入纳米尺度,掌握超精密加工误差控制关键技术、保障并提高数控机床的加工精度,已经成为提高加工制造水平的研究热点。系统总结了超精密加工误差补偿技术研究现状及发展趋势,重点介绍了对超精密加工影响最大的几何误差、力诱导误差、热诱导误差及其补偿方法。在此基础上,深入探讨了超精密加工在几何误差分离,切削力、热诱导误差测量与补偿等方面存在的一系列问题,进一步指出超精密加工误差补偿技术还应关注其向高效、高精,通用化,模块化,智能化及柔性化的发展方向。     

双转台五轴机床空间误差补偿技术研究

几何误差、热误差和切削力误差占到了机床总误差的75%,对这3项误差进行控制是提高机床加工精度的关键所在。以双转台五轴机床的空间误差作为研究对象,通过对加工位置、主要热源及电动机电流等相关因素进行分析,确定空间误差建模所需的位移变量、温度变量和切削力变量。以现有的多种误差建模方法为基础,通过对信息融合技术进行研究,提出一种机床空间误差的多模型融合预测方法,建立综合反映几何误差、热误差和切削力误差的最优空间误差模型。最后以DSP为核心,设计空间误差补偿器,实施空间误差补偿,验证补偿效果。结果显示,建立的模型预测精度较高,残差小于2μm,而实施空间误差补偿后,加工零件的轮廓误差也由15μm降到了5μm,补偿效果明显。     

数控机床全误差模型和误差补偿技术的研究

加工精度是数控机床必须保证的一项性能指标。提高机床精度是先进制造技术的重要课题，有误差避免和误差补偿两种方法。前者使机床造价大幅上升，而且精度的提高也有一定的限度。后者的精度提高几乎没有限制，对数控机床，计算机实时误差补偿技术是一种经济、有效的基本途径。基于多体系统理论，推导了多坐标数控机床，包含几何误差和热误差的全误差模型。文中介绍了坐标数控机床项误差的辨识方法(22线、14线和9线法)，还介绍了回转坐标6项误差的辨识方法。通过软件补偿，在3坐标联动和4坐标联动数控机床上实现了几何误差和热误差的补偿。实践结果表明误差模型的准确性和补偿方法的实用性。     

Measurement and compensation for volumetric positioning errors of CNC machine tools considering thermal effect

The measurement and compensation of volumetric positioning errors can be used to significantly improve the accuracy of machine tools. In this paper, a sequential step diagonal measurement is introduced to measure nine volumetric positioning errors in a short time. Measurements under various thermal conditions are preformed to understand the relationship between the volumetric positioning errors and the machine temperature field and variations. A radial basis function neural network is used to predict the volumetric positioning errors at all positions based on the temperature distribution of the machine. Compensation experiment is carried out to validate the performance of the measurement and the prediction method. The experimental results show that the volumetric accuracy of the machine tool is significantly improved by the error compensation.     

影响数控机床定位精度的环境因素

数控机床的定位精度深刻影响加工零组件的精度与种类,在机械制造与设计领域,数控机床的定位准确度严重影响着机械制造的质量与水平。影响数控机床定位精度的因素有很多,环境因素更是主要的影响因素,外界热量引起的设计误差、机床伺服系统误差等都是影响数控机床定位精度的主要环境因素,只有合理控制环境因素,才能维持数控机床定位精度。     

Variable speed compensation method of errors of probes for CNC machine tools

Systematic errors of kinematic touch-trigger probes for CNC machine tools may exceed errors of the machine tool itself. As a result, the machining accuracy is strongly dependent on the probe's accuracy. Numerical correction of probes’ systematic errors can be used. However, it requires executing calculations by the CNC machine tool controller. To avoid this troublesome requirement, a new method of errors compensation is proposed. In this approach, a modification of the probe's pre-travel in a given direction is achieved by modification of measurement speed in this direction. Because all measurement speeds can be calculated offline, the controller does not have to do any calculations. The proposed method has been tested for sample kinematic probes and the error reduction was at least 10-fold.     

数控机床误差的多项式预报与补偿

建立了数控机床空间误差预报的多项式模型，该模型把机床的空间误差表示为机床运动坐标的多项式函数；提出了用激光球杆仪直接测量机床空间误差的方法；由机床工作空间有限定位点误差的测量数据，利用最小二乘法来决定误差预报模型的系数。在XK713数控加工中心上进行了误差的多项式建模和补偿实验，结果表明本误差预报和补偿方法省时，效果显著。     

Null-Point Migration of a Multicoordinate System under a Static Load

A method is outlined for correcting bulk geometric errors of multicoordinate CNC equipment (machine tools, measuring machines, and instruments). In the present work, familiar methods of measuring the volume error are adapted for conditions in which load is applied to the object. As an example, experimental results are presented for the correction of the three-dimensional accuracy of the machine tool in the presence and absence of a load. Migration of the null point in the multicoordinate system under a static load is studied.     

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。     

三维空间定位精度的高效测量与补偿及校验

介绍数控机床三维空间定位精度测量、补偿和校验的一种高效、精确的方法。通过激光多普勒干涉仪,运用矢量原理和多步测量的方法,通过四次调整测量就可以获得机床的12项误差元素,根据测量出的误差数据可以生成误差补偿代码并用于误差补偿以提高机床三维空间定位精度,最后通过实例验证该测量方法的准确性及高效率。