提高数控机床加工精度的误差补偿

2021.10.27

在现代制造业中,数控机床因其加工柔性好、加工效率高、加工精度高等优点而得到了广泛的推广和应用。在数控机床的性能指标中,加工精度是最重要的指标,它不仅是机械制造业发展水平的重要体现,也是衡量技术水平和工业生产水平的重要指标之一。为了提高数控机床的加工精度,对误差补偿进行了研究。

加工误差概述

一般来说,影响数控机床加工精度的主要因素是加工系统误差和随机误差。具体包括:

①机床设备是机械制造的产物,不可避免地会产生原始制造误差。

②数控机床依靠数控系统实现自动加工操作,因此数控系统的误差也会影响最终的加工精度。

③切削时会产生热量,这会使刀具产生一定程度的热变形,从而产生误差。

④机械切削会产生切削力。切削力也会使工件、刀具、夹具甚至机床本身变形,这自然会带来误差。

⑤现代数控机床一般集成检测系统,但检测系统本身也可能存在误差。

⑥机床振动时,工作误差的影响

⑦处理环境、操作条件变化引起的误差;最后,还有其他错误。

在分析确定了机床可能产生加工误差的因素后,主要采取以下两种措施来提高加工精度:

①通过改进设计,尽可能消除误差源,提高机床的制造装配水平和加工环境,并通过采用高刚度机床主轴有效防止误差的发生,提高机床滚珠丝杠副的制造精度,机床导轨误差最小化,机床预热。

②对机床主轴的高刚度、高刚度、高刚度、高刚度、高刚度和高刚度进行了分析。针对现有的加工误差形式,建立误差补偿模型,通过手动添加新的误差达到补偿原始误差的效果,从而实现对机床加工精度的软提高。

提高数控机床加工精度的误差补偿方法

在实际的加工过程中,如果发现数控加工精度降低,一定是有误差的。此时,可以采用误差补偿方法对存在的误差进行补偿,从而消除和调整误差。与传统机床不同,数控机床的加工过程是通过程序控制实现的,即加工过程是自动的。因此,在进行误差补偿时,还必须完善数控系统和加工程序。首先要确定误差的来源和形式,然后应用误差补偿方法。减小原误差的实质是人为地减小或消除新误差。在这个过程中,我们需要通过分析、统计和归纳来掌握原始误差的特点和规律,进一步保证所构建的误差补偿模型与原始误差相等,从而达到误差补偿的目的。

(1)切削力误差分量的识别。切削力由刀具零件确定,并通过数学模型进行参数计算。建立数学模型后,可以及时识别和处理问题。另外,在加工过程中,振幅过大也会影响最终的加工精度。通过观察模型的额定参数,可以科学地得出最终的调整方案,将加工过程中的噪声和振动控制在可接受的范围内,从而影响OB体育app登陆 在最大程度上。

(2)错误识别。在数控加工误差补偿中,首先要做的就是对误差进行识别。辨识的准确度将直接影响误差补偿的准确度。错误识别是一项复杂而耗时的工作。国内外许多学者进行了相关研究,提出了许多误差识别方法,但一般来说,这些方法可以分为以下三类:单误差直接测量、综合误差测量和间接测量。

(3)误差补偿技术。根据误差补偿的过程和原理,加工误差补偿技术可进一步分为三类:

①静态补偿法。这种方法是预先设定误差补偿值,然后根据设定的值进行补偿,显然存在很大的缺陷。

②实时误差补偿方法。该方法是基于硬件系统的检测和反馈。它可以根据反馈给补偿系统的信息实时调整补偿值,有效地提高加工精度。缺点是不能补偿所有的错误元素。

③综合动态补偿法。该方法是在实时误差补偿方法的基础上发展起来的,可以根据工作条件、环境条件和空间位置的变化动态调整补偿量,从而实现对各种误差的综合补偿。