数控机床误差补偿技术及应用载荷误差补偿技术

利用有限元法对机床的结构进行受力变形的分析,并用接触理论对导轨的受力变形进行分析计算,提出了计及载荷误差的机床空间误差通用计算模型。用此计算模型在多种载荷下对ＸＨ７１５加工中心的空间误差进行计算,其结果与实测值基本吻合。     

精密机械三维误差测量与补偿

机床的工作台移动误差可分为直线位移误差与空间误差，机床的直线位移误差是与轴线方向相同的定位误差，一般形成的原因包括丝杠的节距误差与线性编码器误差。空间误差则是在空间中无需与各轴运动方向相同的定位误差。这些误差一般为空间向量，其组成包含上述的直线位移误差(Linear displacement error)、垂直直线     

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。     

基于激光干涉仪的数控机床运动误差识别与补偿

提出了数控机床运动误差的软件补偿方法。采用刚体运动假设和齐次坐标变换建立了多轴机床空间运动误差的通用模型。该模型把刀具相对于工件的空间误差表示为机床各结构件之间运动误差的位置函数。给出了全部运动误差参数的激光干扰仪识别方法，提出了一种新的roll误差测量措施，在立式加工中心上进行了运动误差的补偿实验，结果证明所提出的运动误差软件联动补偿效果显著。     

数控机床误差测量技术及其误差补偿

介绍了一种使用激光多普勒位移干涉仪对数控机床误差测量和误差补偿的方法。分轴步进体对角线测量法就是通过序列的单轴运动使机床沿着体对角线运动,这样便可以分离出数控机床的各项空间误差元素,包括直线定位误差、垂直直线度误差、水平直线度误差。然后利用测量误差自动生成补偿文件,输入数控系统,对误差进行相应的补偿。实验证明了这种测量和补偿的有效性。     

工业坐标测量机器人定位误差补偿技术

由通用工业机器人和视觉传感器组成的柔性坐标测量系统是视觉检测技术在工业在线测量领域的重要应用。工业机器人的机械结构和控制过程复杂,因此其定位误差成为影响系统测量精度的最主要因素,但可以通过修正连杆参数的方式加以补偿。以MD-H运动学模型为基础,建立机器人工具中心点(Tool center point,TCP)的基于相对定位精度的定位误差补偿模型,避免坐标在不同坐标系转换过程中产生精度损失。对与机器人测量姿态有关的柔度误差进行针对性补偿,通过建立柔性关节的弹性扭簧模型,将柔度误差分解为外加负载柔度误差和机械臂自重柔度误差分别进行补偿。标定过程中使用激光跟踪仪作为外部高精度测量设备,只需在单点测量模式下就能实现对TCP的三维坐标采集,大大简化数据采集过程。经过补偿后,标定点处的方均根误差由之前的1.230 2 mm降至0.428 8 mm,验证点处的则由0.723 6 mm降至0.505 4 mm。     

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。     

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。     

数控机床误差检测及其误差补偿技术研究

使用Renishaw激光干涉仪和高精度位移传感器实现了机床线性定位误差和主轴热误差的测量。通过补偿机床螺距和丝杠间隙误差,实现了机床线性定位误差的补偿。同时,使用PMAC控制卡对数控系统的G代码指令进行了实时修改,实现了机床主轴热误差的实时补偿。分析补偿后的机床,发现机床的加工精度得到了很大提高,表明该补偿效果明显。     

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。     

数控机床几何误差高效测量技术研究

几何误差是数控机床综合误差的重要组成部分,也是目前机床精度检测的主要方面.传统的方法对机床几何误差的完整检测非常复杂和耗时.鉴于此.国际标准组织推荐一种沿体对角线进行测量的方法.基于体对角线位移检测法.探究数控机床几何误差的高效测量技术,并以3轴机床为例,研究体对角线法的实际工程应用.     

数字式测高仪定位误差的测量及补偿

定位误差是测高仪的主要误差源之一,为了提高测高仪的测量精度,研究了数字式测高仪定位误差的测量及补偿方法.以某公司生产的数字式测高仪为研究对象,以德国SIOS公司微型双平面镜十涉仪SP-D为高精度的标准量,实现了数字式测高仪定位误差的测量.采用二次多项式拟合的方法对测量数据进行曲线拟合,拟合前后的测量数据差值作为校正定位...     

加工中心的软件误差补偿技术

文章基于多体系统运动学理论，根据数控机床实现精加工的必要充分条件推导出刀具路线、数控指令和刀具轨迹之间的关系，从逆运动学理论出发，提出了新的误差补偿思路。并针对北人集团的德国S-1500三轴立式龙门加工中心的生产实际，开展了大量的误差补偿实验。结果表明，运用作者提出的理论和方法，可使该机床的加工精度提高60%以上。     

激光跟踪仪测角误差补偿

由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度,本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法,取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波分量建立了补偿模型,避免了最小二乘法不收敛的问题。分析了标定测角误差的不确定度,结果显示：水平测角精度补偿前后分别为1.60"和0.90",俯仰测角精度补偿前后分别为4.89"和0.91",精度分别提高了44%和81%,从角秒级提高到了亚角秒级。结果表明,提出的方法可为激光跟踪仪水平和俯仰轴系提供测角误差补偿,对类似测角系统的误差补偿也有参考价值。     

挠性机器人动态误差集成激光测量与补偿研究

提出一种基于 3个激光发生器和 3个激光位置检测器 (PSD)的挠性构件动态误差测量方法 ,该法可以测量除杆长方向外的 5个变形分量 ,且光路和测量模型简单 ;建立了 PSD上光点位置与构件各误差分量及机器人末端执行器动态误差之间的关系 ,并给出其补偿控制方法。     

基于体对角线的机床垂直度误差的高效测量分析

垂直度误差所引起的位置误差是机床空间位置误差的重要组成部分。提出利用单头激光多普勒位移测量仪及平面反射镜，通过测量机床的4条体对角线的位移误差实现对机床三轴间的垂直度误差测量。实验结果表明，采用该方法测量垂直度误差快捷、方便且准确，可对任意大小的机床进行测量。     

数控机床误差的激光干涉仪自动瞄准测量及补偿技术研究

开发了用于数控机床空间误差测量的激光干涉仪自动瞄准系统。该系统实现了机床多轴联动、而激光束的方向发生连续改变时空间曲线轨迹定位误差的测量。提出了通过一次对光实现数控机床整个空间定位误差的直接测量方法。采用网格方法储存测量误差,用有限元法实现补偿误差的预报。在立式数控加工中心上进行了误差的测量和补偿试验,结果表明所提出的误差测量方法精度高、速度快,误差补偿效果明显。     

X-Y工作台定位误差动态测量与补偿的研究

在详细论述了精密长光栅与激光测振仪OFV-5000的测量原理和方法之后,将二者结合设计了一种X-Y工作台定位误差的动态测量与补偿方法,并且通过实验验证了该方法的有效性。     

数控机床误差的综合动态补偿技术

综合动态补偿技术（CDC）是提高数控机床加工精度的一种经济而有效的措施。文中将叙述CDC的原理及其控制单元，并详细地研究对作为主要误差源的机床空间误差和镗刀磨损的补偿技术。介绍了在加工中心上采用该项补偿技术所取得的明显效果，并指出由于补偿了几何误差和热误差使加工中心可作为坐标测量机用。     

挠性机器人运动误差的集成激光测量与补偿策略

介绍挠性机器人运动误差的集成激光测量系统的工作原理和实现方法，提出基于测量的挠性机器人误差的建模方法，并给出运动误差在关节空间中补偿的直接法、神经网络法和模糊算法。