提高數控機床加工精度的誤差補償

在現代制造業(yè)中，數控機床以其加工靈活性好、加工效率高、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的推廣應用。在數控機床的性能指標中，加工精度是最重要的指標，它不僅是機械制造業(yè)發(fā)展水平的重要體現，也是衡量技術(shù)水平和工業(yè)生產(chǎn)水平的重要指標之一。下面是提高數控機床加工精度的誤差補償研究。

加工錯誤概述

一般來(lái)說(shuō)，影響數控機床加工精度的主要因素是加工系統誤差和隨機誤差。具體包括：

①機床設備是機械制造的產(chǎn)物，難免會(huì )產(chǎn)生原始制造誤差。

②數控機床依靠數控系統實(shí)現自動(dòng)加工操作，因此數控系統的誤差也會(huì )影響最終的加工精度。

③切削時(shí)會(huì )產(chǎn)生熱量，使刀具產(chǎn)生一定程度的熱變形，從而產(chǎn)生誤差。

④ 機械切割會(huì )產(chǎn)生切割力。切削力還會(huì )使工件、刀具、夾具甚至機床本身變形，自然會(huì )帶來(lái)誤差。

⑤現代數控機床一般都集成了檢測系統，但檢測系統本身也可能存在誤差。

⑥ 機床振動(dòng)時(shí)，誤差影響工作

⑦ 由于加工環(huán)境和操作條件的變化而引起的錯誤；最后，還有其他錯誤。

在分析確定可能引起機床加工誤差的因素后，主要采取以下兩項措施來(lái)提高加工精度：

① 通過(guò)改進(jìn)設計，盡可能消除誤差源，提高機床的制造裝配水平和加工環(huán)境，采用高剛度機床主軸有效防止誤差的發(fā)生，提高機床的制造精度。機床滾珠絲杠，最大限度地減少機床導軌的誤差并預熱機床。

②分析機床主軸的高剛度、高剛度、高剛度、高剛度、高剛度和高剛度。針對現有的加工誤差形式，建立誤差補償模型，通過(guò)人工添加新的誤差來(lái)達到補償原有誤差的效果，從而實(shí)現機床加工精度的軟提升。

提高數控機床加工精度的誤差補償方法

在實(shí)際加工過(guò)程中，如果發(fā)現CNC加工精度降低，那一定是誤差。這時(shí)，可以采用誤差補償的方法對已有的誤差進(jìn)行補償，從而消除和調整誤差。與傳統機床不同，數控機床的加工過(guò)程是通過(guò)程序控制來(lái)實(shí)現的，即加工過(guò)程是自動(dòng)化的。因此，在進(jìn)行誤差補償時(shí)，還必須改進(jìn)數控系統和加工程序。首先應確定誤差的來(lái)源和形式，然后應用誤差補償方法。減少原錯誤的本質(zhì)是人為地減少或消除新的錯誤。在這個(gè)過(guò)程中，我們需要通過(guò)分析、統計和歸納，掌握原始誤差的特點(diǎn)和規律，

(1)切削力誤差分量的識別。切削力由刀具零件決定，參數通過(guò)數學(xué)模型計算。建立數學(xué)模型后，可以及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并進(jìn)行處理。另外，在加工過(guò)程中，幅度過(guò)大也會(huì )影響最終的加工精度。通過(guò)觀(guān)察模型的額定參數，可以科學(xué)地得出最終的調整方案，將加工過(guò)程中的噪聲和振動(dòng)控制在可接受的范圍內，從而影響到CNC加工工藝 到最大程度。

(2)錯誤識別。在CNC加工誤差補償中，首先要做的是識別誤差。識別的準確性將直接影響誤差補償的準確性。錯誤識別是一項復雜且耗時(shí)的任務(wù)。國內外許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，提出了許多誤差識別方法，但總的來(lái)說(shuō)，這些方法可以分為以下三類(lèi)：?jiǎn)我徽`差直接測量、綜合誤差測量和間接測量。

(3)誤差補償技術(shù)。根據誤差補償的過(guò)程和原理，加工誤差補償技術(shù)可進(jìn)一步分為三類(lèi)：

①靜態(tài)補償法。這種方法是預先設定誤差補償值，然后根據設定值進(jìn)行補償，顯然有很大的缺陷。

②實(shí)時(shí)誤差補償法。該方法基于硬件系統的檢測和反饋?？筛鶕答伣o補償系統的信息實(shí)時(shí)調整補償值，有效提高加工精度。缺點(diǎn)是無(wú)法補償所有誤差元素。

③綜合動(dòng)態(tài)補償法。這是在實(shí)時(shí)誤差補償方法的基礎上開(kāi)發(fā)的，可以根據工況、環(huán)境條件和空間位置的變化動(dòng)態(tài)調整補償量，實(shí)現對各種誤差的綜合補償。