數(shù)控機床誤差高效測量方法研究及應(yīng)用.pdf

1、精密和超精密加工技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造的重要組成部分，成為提高國際競爭力的重要技術(shù)。數(shù)控機床作為加工的重要裝備，面對新的要求暴露出了自身的不足。提高數(shù)控機床的精度是提高數(shù)控機床產(chǎn)品質(zhì)量、增強市場競爭力的關(guān)鍵所在，數(shù)控機床的誤差問題已經(jīng)成為了其廣闊運用的障礙。誤差補償技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了這一問題，機床的精度得到了有效的提高。作為補償技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，誤差的測量及建模技術(shù)的研究也越來越受到重視。 論文主要研究內(nèi)容包括以下幾點：

2、 （1）研究了球桿儀測量機床熱誤差原理。先從球桿儀基本測量原理研究，構(gòu)建球桿儀測量機床綜合誤差的數(shù)學(xué)模型，研究測量結(jié)果是如何反映機床所存在的各個單項誤差。進而研究球桿儀測量機床熱誤差的數(shù)學(xué)模型，在綜合誤差的基礎(chǔ)上，進一步分離熱誤差，從而可以了解熱誤差對機床的復(fù)合影響。 （2）分析列舉了數(shù)控機床的各個單項誤差及主要的誤差源，然后從誤差源著手，分析典型及主要誤差源對機床精度的影響，在球桿儀測量結(jié)果上的反映。通過觀察及分析球桿儀測

3、量結(jié)果，從綜合誤差中迅速找出形成誤差的主要原因，并給出推薦對策，使得測量結(jié)果可以迅速應(yīng)用于實踐。 （3）通過多次實驗采集機床誤差信息，分析機床綜合誤差，分析誤差產(chǎn)生的原因，并通過模擬誤差補償，觀察誤差補償?shù)膶嵤┬Ч?，驗證誤差源分析結(jié)果。通過具體實例進行機床綜合誤差測量和補償，畫出補償前后的誤差曲線，通過補償實例及補償前后誤差曲線可以驗證使用球桿儀進行測量以及補償?shù)恼_性和高效性。 （4）分析了球桿儀的誤差測量原理及其存在

4、的優(yōu)缺點，在此基礎(chǔ)上通過分析機床伺服系統(tǒng)動態(tài)特性與輪廓誤差間的關(guān)系，提出了基于激光多普勒位移測量儀的圓軌跡非接觸測量新方法。利用該方法通過在小半徑狀態(tài)下對不同半徑及不同進給速率情況下的輪廓誤差測量可以反映機床伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性，并通過實驗驗證了機床伺服系統(tǒng)動態(tài)特性與輪廓誤差間的關(guān)系，結(jié)果顯示基于激光多普勒位移測量儀的園軌跡非接觸測量是一個伺服調(diào)節(jié)、控制參數(shù)最佳化以及輪廓核查的重要方法，為在高速、小半徑加工條件下實現(xiàn)高精度輪廓加工提供了理