數(shù)控機床誤差補償研究主要關(guān)鍵技術(shù)

　　1、數(shù)控機床誤差分析
　　對數(shù)控機床誤差進行誤差補償，   先需要深入了解和分析機床誤差及誤差產(chǎn)生源，認(rèn)識各誤差環(huán)節(jié)，掌握誤差的性質(zhì)，并確切掌握各誤差之間的關(guān)系。對誤差的分析，可以從誤差的來源和誤差的分類入手。
　　從誤差來源看，一般的數(shù)控機床主要由床身、立柱、主軸和各種直線導(dǎo)軌或旋轉(zhuǎn)軸組成。其中的每一部分都會產(chǎn)生誤差。誤差源可分為：(1)機床部件的幾何誤差；(2)運動誤差；(3)熱變形；(4)切削力；(5)機床本身重量及負(fù)載所造成的變形誤差；(6)機床裝配誤差；(7)測試設(shè)備誤差；(8)刀具磨損；(9)夾具誤差；(10)機床伺服控制誤差及插補算法誤差等。
　　從誤差來源還可以分為幾何誤差及運動誤差、熱誤差、伺服控制誤差和切削力誤差等四個大類。在機床的各種誤差源中，熱誤差及幾何誤差為   主要的誤差分別占了總誤差的45%和20，所以減少這兩項誤差特別是其中的熱誤差是提高機床加工精度的關(guān)鍵，而且越是的機床，熱誤差占總誤差的比例越大，熱誤差不僅使產(chǎn)品的尺寸精度下降，而且因尺寸超差調(diào)整而影響生產(chǎn)率。
　　從誤差的性質(zhì)來看，可以分為準(zhǔn)靜態(tài)誤差和動態(tài)誤差。所謂準(zhǔn)靜態(tài)誤差就是指隨時間緩慢變化而且與機床本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)的誤差。它主要包括幾何誤差、運動部件低速運動時的運動誤差、機床部件偏載引起的誤差、熱變形誤差等，準(zhǔn)靜態(tài)誤差占了機床總誤差的70%。動態(tài)誤差是指由主軸的回轉(zhuǎn)運動誤差、機床振動和機床伺服控制性能所帶來的誤差。動態(tài)誤差   多地依賴于機床的運行工況。這些誤差都將導(dǎo)致工件與刀具之間的相對位置的變化。
　　從誤差補償角度對機床分類，則可以分為位置誤差和非位置誤差。與機床工作臺或刀具位置(機床坐標(biāo))有關(guān)的誤差，即誤差可由坐標(biāo)位置函數(shù)表達，如幾何誤差，機床重力(引起)誤差，刀具磨損(引起)誤差等。與機床工作臺或刀具位置(機床坐標(biāo))無關(guān)的誤差，如熱誤差(與溫度高低有關(guān))、力誤差(與受力大小有關(guān))。
　　2、數(shù)控機床誤差補償?shù)闹饕P(guān)鍵技術(shù)
　　數(shù)控機床誤差的補償過程   重要的幾個過程就是對誤差進行建模、測量，并   終進行補償?shù)膶嵤?，因此，這些過程中涉及到的一些技術(shù)會對數(shù)控機床誤差補償?shù)拈_展效果具有重要的影響，因此也就成為了進行誤差補償研究的主要關(guān)鍵技術(shù)。
　　(1)誤差建模技術(shù)
　　對誤差進行建模是進行誤差補償?shù)闹匾疤幔`差的建?？梢苑譃檎`差綜合建模和誤差元素的建模。在機械加工中，機床加工精度   終是由機床上刀具與工件之間的相對位移決定的，刀具與工件之間的相對位移誤差用運動學(xué)模型表示出來就是綜合誤差。誤差元素的建模是針對檢測的某一項誤差元素，比如幾何誤差中的X軸直線定位誤差或者機床主軸的熱漂移誤差，進行誤差的建模。誤差建模技術(shù)研究的關(guān)鍵在于尋找   為的建模方法將機床存在的誤差通過所建立的模型準(zhǔn)確的反應(yīng)出來。
　　(2)誤差測量技術(shù)
　　因為運動學(xué)模型是基于機床的各個獨立誤差成分來計算   終的位置和方向誤差的，因而，需要對誤差成分進行   和的測量和辨識。誤差測量方法可以分為直接誤差測量和間接誤差辨識。直接誤差測量是在機床不同位置和溫度分布條件下，使用諸如激光干涉儀或其它光學(xué)或機械的方法來測量誤差，直接誤差測量一般測量的是單項誤差。間接誤差辨識是指用諸如伸縮式球棒儀、平面光柵等測量儀器對誤差進行測量，而后通過運動學(xué)建立的綜合誤差模型及其它數(shù)學(xué)方法對測得的誤差進行分離而間接獲得各誤差成分，間接誤差測量一般測量的是綜合誤差。一般來講，直接誤差測量      ，其測量原理   簡單明了，但比較耗時。而間接誤差測量則是一種、的測量機床誤差分量的方法。誤差測量技術(shù)研究的關(guān)鍵在于建立精度和效率之間的平衡，在不犧牲精度需要的情況下，盡可能的提高誤差測量方法的效率。
　　(3)誤差的補償實施技術(shù)
　　誤差的建模、測量研究的開展，   終是為了對誤差進行補償，誤差補償?shù)膶嵤┻^程可以分為離線補償和實時補償兩種。所謂離線補償，就是根據(jù)測量的誤差對數(shù)控加工程序進行修改成為新的加工程序之后輸入機床，或者是將測量的誤差作為誤差文件置于數(shù)控系統(tǒng)中，由系統(tǒng)在機床運行過程中進行調(diào)用達到誤差補償?shù)男Ч?。離線補償時要求用于補償?shù)恼`差是已知甚至固定的數(shù)值，因此只能針對機床穩(wěn)定的誤差，比如機床的幾何誤差，對于機床的熱誤差由于和機床的溫度場相關(guān)，而機床的溫度是不斷變化的，因此，   采取實時的補償方法。