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數(shù)控機床三維空間幾何誤差補償方法


       隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展,精密加工已逐漸成為現(xiàn)代制造業(yè)的主要趨勢,誤差補償技術(shù)也因此獲得了迅速發(fā)展。誤差補償有硬件補償和軟件補償2種補償策略。硬件補償專用性比較強,在國內(nèi)外都沒有得到較好的發(fā)展;而軟件補償則通用性較強,國內(nèi)外有很多學(xué)者對其進行了研究。Y.Y. Hsu 和 S.S. Wang 等人提出了一種新的五軸機床誤差補償解耦方法,分別計算出機床轉(zhuǎn)動軸和移動軸的誤差,并應(yīng)用于機床后置處理中,獲得了優(yōu)化的NC程序; Ibaraki 等提出多軸機床幾何誤差測量新方法,并完成誤差補償; Feng Huo 等人在系統(tǒng)的研究了影響輪廓銑削加工精度影響因素的基礎(chǔ)上,分析了各因素的補償方法,并實驗驗證了補償方法的可行性; 在國內(nèi),何振亞在研究 PMAC 卡的運動誤差補償功能中,用 Matlab 實現(xiàn)了對機床空間誤差的可視化分析及補償。王維等人提出了一種包含幾何誤差與熱誤差的綜合誤差建模方法,采用數(shù)控系統(tǒng)的坐標(biāo)偏置命令,進行實時在線補償,取得了較好的效果; 韓飛飛等人利用機床幾何誤差分析法,通過激光干涉儀檢測機床各項誤差,發(fā)現(xiàn)了各個運動軸及某一軸的不同工作區(qū)間誤差規(guī)律,由此提升機床加工精度。

目前國內(nèi)大多數(shù)數(shù)控機床空間誤差補償方法都很難與數(shù)控系統(tǒng)真正集成,僅是簡單地將誤差映射給加工過程,補償效果不夠理想。因此,有必要將空間誤差補償功能嵌入到數(shù)控系統(tǒng)中,實現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)的集成,提高其實用性、實時性和可靠性。

文中系統(tǒng)研究了數(shù)控機床三維空間誤差補償方法,著重研究了不同補償方法的工作原理,提出了基于數(shù)控系統(tǒng)插補數(shù)據(jù)的誤差補償方法,有效提高了數(shù)控機床精度。

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