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《南华大学》 2018年 硕士论文
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数控铣床定位误差测量分析与补偿研究

曾超  
【摘要】:数控铣削加工的零件结构精度高,表面质量好,而数控铣床的定位精度是决定产品加工精度的关键条件之一。减小数控铣床的定位误差主要可以分为误差检测和误差补偿两个部分,而误差检测作为误差补偿的前提,其测量的可靠程度决定了最终误差补偿的效果。本文主要考虑多因素影响的定位误差检测精度,用Laser XL-30激光干涉仪对MVC850B数控铣床的定位误差进行测量,并以此为基础进行误差补偿。主要内容如下:(1)介绍了定位误差的检测原理与测量步骤,通过对反向间隙、位移误差、重复定位精度的深入分析,得到其各自的主要因素。特别是对位移误差的分离分析,研究X、Y轴行程内各阶段的磨损情况,最后通过数控铣床使用一年前后的误差对比,验证误差定量分析的准确性。(2)基于Edlen经验公式的计算值与实际测量的数值进行对比,分析环境参数(包括气温、气压、湿度)对测量误差的影响。然后以进给速度、测量间距、加工时间为自变量因素,反向间隙和位移误差为响应结果,运用极差分析法得出不同因素对测量结果的影响程度。最后通过统计定位误差的测量结果,作出定位误差的概率分布曲线,得出误差测量的可靠度以及数控铣床运动精度的保持性。(3)运用基于坐标系偏移功能的综合误差补偿方法,对数控铣床的定位误差进行补偿。针对数控铣床的定点、直线运动,编写出数控加工程序,并在前面误差测量数据的基础上对程序进行修正。(4)对两块200×200×20mm的铝块,分别用未加补偿和加补偿后的数控程序进行加工,测试对比两块工件加工的点的误差和直线度误差,验证定位误差补偿效果。测试结果表明补偿后数控铣床的定位精度有较大的提高。综上所述,本文主要对数控铣床的定位误差进行定量的分析,并对误差的测量进行可靠度分析,最后在定位误差测量的数据基础上进行误差补偿并通过加工试验验证补偿的效果。


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