數控機床幾何誤差軟件補償技術研究.pdf

1、提高機床幾何精度有誤差預防和誤差補償兩種方法。誤差補償法使用軟件技術，不僅可以提高制造數控機床的精度等級，對現有數控機床的精度進行升級，而且具有低成本、易實現等特點，因此具有重要的理論和實際意義。近年來，國內外學者開展了大量的研究工作，取得了一定的進展。但是，總體而言，數控機床刀具相對工件的幾何誤差建模、原始誤差項的測量與識別、幾何誤差補償技術等還存在較大不足。為此，本文針對上述問題對三軸數控機床精度問題進行了系統、全面的分析，并重點在

2、數控機床誤差測量、誤差分析建模、誤差辨識以及軟件誤差補償等方面開展深入研究，取得的主要研究成果如下：
　　首先研究機床的誤差分類及測量方法，比較了數控機床傳統的和先進的誤差測量工具和測量方法，并對激光干涉儀、球桿儀等先進測量儀器的測量原理和應用方法進行了分析總結。
　　其次本文對多體系統運動學以及基于該理論的機床誤差建模、誤差辨識及誤差補償的方法作了系統、深入的探討。詳細分析了14線法，并深入分析了12線誤差分析方法，也是本

3、文創(chuàng)新之處，利用幾何法和多體系統運動學理論推導出十八個誤差辨識方程，充分利用激光干涉測量儀檢定多軸機床的三個平動軸的位移量誤差，應用誤差辨識軟件，解得各測量點的十八個誤差參數，即每個運動方向的三個位移誤差和三個姿態(tài)誤差，再根據實際情況求解三項垂直度誤差，最后得到了所有的21項幾何誤差。
　　再次，本文深入研究了基于直接計算法修正理論數控指令的軟件誤差補償，軟件部分用VC編寫，提出了在華中數控系統上實現幾何誤差補償的方法。建立了數控