1、收稿日期:2000-08-31.作者簡介:張虎(1963-,男,博士;武漢,華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心(430074.基金項(xiàng)目:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(863-511-820-004;國家博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目.數(shù)控機(jī)床定位誤差的軟件補(bǔ)償張虎周云飛唐小琦陳吉紅(華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;定位誤差;軟件補(bǔ)償中圖分類號:TG659;TP202文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1000-8616(200104-0047-03數(shù)控機(jī)床的定位精度是指機(jī)床的運(yùn)動部件在數(shù)控系統(tǒng)的控制下運(yùn)動所能達(dá)到的位置精度,它與機(jī)床的幾何誤差一道對機(jī)床的切削精度產(chǎn)生重要的影響1

2、3,它是用定位誤差的大小來衡量的,因此減小定位誤差是提高機(jī)床加工精度的重要途徑.目前靜態(tài)的硬件補(bǔ)償4已逐步被使用軟件的實(shí)時(shí)補(bǔ)償法所取代.而軟件補(bǔ)償一般首先要通過試驗(yàn)找出機(jī)床的系統(tǒng)誤差(也含有某些有大致規(guī)律可循的隨機(jī)誤差的變化規(guī)律,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;然后借助模型計(jì)算出各位置的補(bǔ)償值,再經(jīng)由機(jī)床的伺服進(jìn)給進(jìn)行補(bǔ)償.在現(xiàn)有的國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床上,采用的是等間距的定位誤差補(bǔ)償方法,其補(bǔ)償間距是根據(jù)要達(dá)到的補(bǔ)償精度來劃分的,有間距確定困難和補(bǔ)償精度受其補(bǔ)償點(diǎn)數(shù)限制的缺陷5.本研究給出了一種能無限插值的定位誤差軟件補(bǔ)償方法,使定位誤差的補(bǔ)償有很大的柔性.!數(shù)控機(jī)床定位誤差補(bǔ)償原理!.!數(shù)控機(jī)床定位誤差產(chǎn)生的

3、原因數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動軸是靠數(shù)控系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)或者伺服驅(qū)動單元來實(shí)現(xiàn)各個(gè)滑塊的軸向定位的.影響定位精度的原因主要有:!.絲杠螺母副的制造和安裝精度而造成的反向間隙和螺距不均勻性誤差;.機(jī)床軸系的跟隨誤差;#.數(shù)控插補(bǔ)算法誤差.定位誤差軟件補(bǔ)償時(shí)并不需要知道引起誤差的單項(xiàng)原因,而是直接針對各種誤差源的綜合效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償.!.數(shù)控機(jī)床定位誤差的軟件補(bǔ)償方法由數(shù)控機(jī)床的基本功能,只要測量出理想指令與實(shí)際的運(yùn)動之間的誤差,就可把誤差值反向疊加到數(shù)控系統(tǒng)的插補(bǔ)指令上,使誤差部分抵消,實(shí)現(xiàn)誤差的補(bǔ)償.數(shù)控機(jī)床各驅(qū)動軸的運(yùn)動是靠數(shù)控系統(tǒng)對位置環(huán)的控制來實(shí)現(xiàn)的,如圖1所示. 圖中的位置調(diào)r.2001周期的實(shí)際位移

4、,X i 點(diǎn)的誤差為E i .考慮誤差補(bǔ)償,第一個(gè)插補(bǔ)周期實(shí)際位移S 1=X 1-E 1 .年期張虎等:數(shù)控機(jī)床定位誤差的軟件補(bǔ)償 數(shù)控機(jī)床定位誤差的軟件補(bǔ)償作者:張虎, 周云飛, 唐小琦, 陳吉紅, Zhang Hu, Zhou Yunfei, Tang Xiaoqi, Chen Jihong作者單位:華中科技大學(xué)國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心刊名: 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版英文刊名:JOURNAL OF HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期:2001,29(4被引用次數(shù):21次參考文獻(xiàn)(5條1.Zhang G;Veale R

5、;Charlton T Error Com-pensation of Coordinate Measuring Machine 1985(012.包杰數(shù)控機(jī)床位置控制機(jī)床數(shù)據(jù)的設(shè)置和調(diào)整 1997(063.廖效果;朱啟逑數(shù)字控制機(jī)床 19924.劉又午;劉麗冰;趙小松4852期刊論文-中國機(jī)械工程 1998(125.Ni Jun CNC Machine Accuracy Enhancement Through Real-time Error Compensation外文期刊1997(4B引證文獻(xiàn)(22條2.趙宏立FANUC數(shù)控機(jī)床螺距誤差的檢測分析與應(yīng)用期刊論文-機(jī)械工程師 2010(56.俞鴻斌數(shù)控機(jī)床中螺距誤差補(bǔ)償原理及測量方法研究期刊論文-組合機(jī)床與自動化加工技術(shù) 2008(110.解巨軍基于PMAC切割機(jī)器人交流伺服控制系統(tǒng)學(xué)位論文碩士 200611.王冠明數(shù)控機(jī)床綜合運(yùn)動精度測試研究學(xué)位論文碩士 200615.張敏多自由度切割機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì)學(xué)位