數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐

摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，大大的提升了我國制造工藝的精度，使我國的制造業(yè)不斷的向著高級(jí)程度、高質(zhì)量、高精度的方向邁進(jìn)，在這樣當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。因此，為了能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳步，需要有關(guān)企業(yè)重視起來這方面的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；誤差補(bǔ)償；關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐

文章通過下文詳細(xì)的闡述了數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，為此項(xiàng)技術(shù)能夠更好的推廣與完善提供相應(yīng)的幫助作用，進(jìn)而推動(dòng)我國的制造業(yè)能夠向著更加理想的方向邁進(jìn)。

一、分析關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)踐

（一）誤差建模的措施

這種技術(shù)方式，主要是根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型構(gòu)建起來的某種誤差補(bǔ)償技術(shù)方案。在具體的操作當(dāng)中，由誤差綜合建模技術(shù)與誤差元素建模技術(shù)一同構(gòu)成了這項(xiàng)技術(shù)措施。在實(shí)施操作的時(shí)候，工件和加工刀具之間通常有相對(duì)位移存在于其中，對(duì)上述的位移，由誤差建模來進(jìn)行控制和表示，進(jìn)而對(duì)全面的控制和把握元素的誤差予以實(shí)現(xiàn)。在對(duì)綜合誤差建模進(jìn)行表示中，誤差建模技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行了應(yīng)用，對(duì)應(yīng)的在建模單一誤差元素的時(shí)候，應(yīng)用誤差元素建模，對(duì)于機(jī)床誤差在很大的程度上能夠應(yīng)用誤差元素建模技術(shù)反映出來，在誤差建模研究中，它已經(jīng)成為其中的關(guān)鍵技術(shù)措施。

（二）誤差的測(cè)量的技術(shù)措施

強(qiáng)化對(duì)數(shù)控機(jī)床原始數(shù)據(jù)的控制、將原始誤差參數(shù)的精度提升上來、提高數(shù)控機(jī)床的準(zhǔn)確性等這是誤差測(cè)量技術(shù)的主要目的所在。該技術(shù)主要是利用設(shè)定原始誤差精度，直接或者間接的測(cè)量原始的誤差。對(duì)誤差實(shí)施機(jī)械的測(cè)量就是所謂的直接測(cè)量方式，通過對(duì)不同的激光測(cè)量?jī)x和機(jī)械等進(jìn)行使用，誤差測(cè)定數(shù)控機(jī)床不同的環(huán)境、不同的溫度、不同的位置等條件，進(jìn)而對(duì)誤差精度的控制予以強(qiáng)化。這種方式經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)比較嚴(yán)重，并且需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，通常在單項(xiàng)誤差測(cè)量中對(duì)這種方式進(jìn)行使用。間接的誤差測(cè)量方式，利用同測(cè)量誤差有關(guān)的因素指標(biāo)，用數(shù)據(jù)的模型來取代測(cè)量的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)全面分析和間接推斷數(shù)控機(jī)床上予以實(shí)現(xiàn)。在測(cè)量數(shù)控機(jī)床時(shí)應(yīng)用這種方式的時(shí)候，相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，有著較短的操作周期，有較好的準(zhǔn)確性會(huì)存在于其檢驗(yàn)的結(jié)果當(dāng)中，因此，在測(cè)量綜合誤差的時(shí)候，會(huì)經(jīng)常的被應(yīng)用。

（三）實(shí)施誤差的補(bǔ)償技術(shù)

在誤差測(cè)量和誤差建模的前提下對(duì)數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償操作上給予完成。實(shí)時(shí)補(bǔ)償和離線補(bǔ)償是常見的誤差補(bǔ)償實(shí)施技術(shù)。這種補(bǔ)償方式主要是在具體的工作當(dāng)中，對(duì)硬件輔助裝置進(jìn)行使用，對(duì)誤差監(jiān)測(cè)裝置獲取的數(shù)據(jù)資料向補(bǔ)償設(shè)備中輸入，對(duì)數(shù)據(jù)誤差的補(bǔ)償設(shè)置上給予完成。補(bǔ)償裝置能夠按照本身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)建模等準(zhǔn)確的清理輸入到其中的數(shù)據(jù)，將合理的數(shù)據(jù)系統(tǒng)建模構(gòu)建起來，將誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)計(jì)算出來，并且依據(jù)以上的數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)床的實(shí)施補(bǔ)償結(jié)果給予完成。離線的補(bǔ)償就是按照獲取到的誤差，對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)備數(shù)據(jù)、設(shè)備設(shè)定等實(shí)施修正，保證數(shù)控機(jī)床可以根據(jù)修改完的數(shù)據(jù)實(shí)施操作，對(duì)本身的誤差補(bǔ)償實(shí)施給予實(shí)現(xiàn)。

二、拓展數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)

（一）建立數(shù)控機(jī)床空間綜合誤差補(bǔ)償模型

1.分析多體系統(tǒng)理論

這個(gè)系統(tǒng)就是指，通過柔體或者多個(gè)剛體利用相應(yīng)的形式構(gòu)成的機(jī)械系統(tǒng)，這種系統(tǒng)相對(duì)來說比較復(fù)雜。這種系統(tǒng)主要是在完整的制造體基礎(chǔ)上，實(shí)施有效和抽象的描述，對(duì)最優(yōu)化的研究復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。在具體應(yīng)用的時(shí)候，這個(gè)系統(tǒng)有著較為廣泛的應(yīng)用范圍，系統(tǒng)性非常之高，能夠有效的建模空間誤差，將模型數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和具體效益提升上來。

2.具體的模型分析

分析多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)理論的綜合誤差建模，主要是根據(jù)數(shù)控機(jī)床幾何誤差、熱誤差和加工精度等全面的控制數(shù)控機(jī)床的建模。這個(gè)機(jī)床的誤差建模能夠?qū)⒅谱鬟^程中會(huì)產(chǎn)生的質(zhì)量問題有效的降低下來，將數(shù)據(jù)的誤差降低下來。

（二）辨識(shí)數(shù)控機(jī)床幾何誤差頂參數(shù)的方式

1.傳統(tǒng)激光干涉儀幾何誤差參數(shù)辨識(shí)方法、傳統(tǒng)激光干涉儀測(cè)量法是傳統(tǒng)激光干涉幾何誤差參數(shù)辨識(shí)的主要方法。

對(duì)于數(shù)控機(jī)床本身運(yùn)動(dòng)中一些較為復(fù)雜的問題，可以利用傳統(tǒng)激光干涉儀測(cè)量法有效的給予解決，能夠有效的控制存在的數(shù)據(jù)誤差，對(duì)逐一測(cè)量的時(shí)間在很大程度上能夠給予降低，將操作量和測(cè)量操作難度能夠有效的降低下來。在測(cè)量的過程中應(yīng)用這種測(cè)量方式，對(duì)機(jī)床的線性定位誤差識(shí)別能夠有效的給予實(shí)現(xiàn)，利用測(cè)量數(shù)軸滾角誤差，進(jìn)而將數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)男Ч軌蛴行У奶嵘蟻怼?/p>

2.在傳統(tǒng)幾何誤差參數(shù)辨識(shí)方法的前提下，有效的去分析機(jī)床空間誤差，將誤差數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)模型建立起來，進(jìn)而有效的測(cè)定測(cè)量線上的誤差元素，進(jìn)而有效的分析數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而將幾何誤差獲取出來。對(duì)測(cè)量線路操作量利用這種方式能夠在很大的程度上降低下來，從而有效的測(cè)量綜合誤差，在對(duì)元素誤差測(cè)量的時(shí)間能夠有效的降低下來。但是，在測(cè)量的過程中對(duì)這種方式上進(jìn)行使用，有著一定的復(fù)雜性存在于測(cè)量?jī)x器中，一些時(shí)候還需要對(duì)特殊的元件進(jìn)行使用，需要較為嚴(yán)格的要求測(cè)量工具。

3.在測(cè)量幾何誤差參數(shù)的時(shí)候，對(duì)多自由度激光干涉測(cè)量方法進(jìn)行使用，主要是處理和分析機(jī)床幾何誤差過程中的問題，對(duì)多方面自由度的測(cè)量上給予實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施測(cè)量的時(shí)候，這種方式能夠利用傳統(tǒng)的激光干涉儀實(shí)施自由度的測(cè)量，同時(shí)能夠有效的分析測(cè)量線性軸中的誤差。這種測(cè)量的方式能夠同時(shí)測(cè)定X、Y、Z三個(gè)方向，一同令工作臺(tái)運(yùn)作起來，對(duì)所有的測(cè)量工作只需要幾個(gè)小時(shí)就能夠全部給予完成，進(jìn)而將測(cè)量的時(shí)間能夠大大的降低下來。

三、結(jié)語

在提升機(jī)床精度的過程中，數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)在其中發(fā)揮了巨大的作用，能夠?qū)C(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益有效的提升上來，在我國社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中發(fā)揮了巨大的作用。在研究數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)的時(shí)候，這就需要有關(guān)的技術(shù)工作人員要正確的把握其中的一些關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而將控制的精確性提升上來，推動(dòng)我國制造業(yè)向著標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的方向邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：顧天勝（1972——），男，講師，西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，主要從事機(jī)電一體化的研究。