数控机床误差实时补偿技术总结

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数控机床误差实时补偿技术总结数控机床实时误差补偿技术的学习总结
第1章 绪论
制造业的高速发展和加工业的快速提高，对数控机床加工精度的要求日益提高。-般来说，数控机床的不精确性是由以下原因造成：
[1]机床零部件和结构的几何误差；
[2]机床热变形误差；
[3]机床几何误差；
[4]切削力（引起的）误差；
[5]刀具磨损误差；
[6]其它误差源，如机床轴系的伺服误差，数控插补算法误差。
其中热变形误差和几何误差为最主要的误差，分别占了总误差的45%、20%。提高机床加工精度有两种基本方法：误差防止法和误差补偿法（或称精度补偿法）。
误差防止法依靠提高机床设计、制造和安装精度，即通过提高机床本书的精度来满足机械加工精度的要求。由于加工精度的提高受制于机床精度，因此该方法存在很大的局限性，并且经济上的代价也很昂贵。
误差补偿法是认为地造出-种新的误差去抵消当前成为问题的原始误差，以达到减杏工误差，提高零件加工精度目的的方法。误差补偿法需要投入的费用很小，误差补偿技术是提高机床加工精度的经济和有效的手段，其工程意义非常显著。
误差补偿技术（Error Compensation Technique，简称ECT）是由于科学技术的不断发展对机械制造业提出的加工精度要求越来越高、随着精密工程发展水平的日益提高而出现并发展起来的-门新兴技术。误差补偿技术具有两个主要特性：科学性和工程性。
1.机床误差补偿技术可分为下面七个基本内容：
[1]误差及误差源分析；
[2]误差运动综合数学模型的建立；
[3]误差检测；
[4]温度测点选择和优化布置技术；
[5]误差元素建模技术；
[6]误差补偿控制系统及实施；
[7]误差补偿实施的效果检验。
2.数控机床误差补偿的步骤：
[1]误差源的分析和检测；
[2]误差综合数学模型的建立；
[3]误差元素的辨识和建模；
[4]误差补偿的执行；
[5]误差补偿效果的评价。
3.数控机床误差补偿技术研究的现状：
[1]过长的机床特性检测和辨识时间；
[2]温度测点布置位置优化；
[3]误差补偿模型的鲁棒性；
[4]误差补偿系统及实施；
[5]五轴数控机床多误差实时补偿问题。
4.数控机床误差补偿技术研究的发展趋势：
[1]多误差高效检测方法；
[2]多误差的综合补偿；
[3]多轴误差的实时补偿；
[4]实时补偿控制系统的网络化、群控化；
[5]补偿的智能化与开放化。

第2章 数控机床误差及其形成机理
-、误差的概念
1.机床误差－机床工作台或刀具在运动中，理想位置和实际位置的差异（机床误差－位置误差），或就称机床位置误差。机床精度-机床工作台或刀具在运动中，理想位置和实际位置的相符程度。
2.加工误差－由刀具与工件相对运动中的非期望分量引起的。
3.运动误差--机床运动元件（如刀具与工件）之间的相对运动所造成的误差。
4.机床几何误差--是指机床上零、部件的制造与安装过程中因几何尺寸、位置等产生的偏差，造成机床上某些零件位置产生偏差，从而使得机床在刀具和工件相对运动中产生位置误差，最终表现在机床的加工精度上。运动误差--机床运动元件（如刀具与工件）之间的相对运动所造成的误差。
5.热（变形）误差--机床温度变化引起变形造成的机床零件间相对位置及形状等误差。
6.力（变形）误差--机床受力（包括切削力、工件和夹具重力、装夹力，机床部件本身重力，等等）引起变形造成的机床零件间相对位置及形状等误差，也称刚度误差。
7.加工误差－由刀具与工件相对运动中的非期望分量引起的。
二、误差的分类
1.分类-：静态误差、准静态误差、动态误差、高频误差
2.分类二：位置误差、非位置误差
三、数控机床几何误差元素