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TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿

张江华  
【摘要】: 本文是以如何提高TK7640数控机床加工精度为目的而展开的,在国内外现有研究成果基础上。通过对研究现状的分析可知,针对数控机床误差补偿领域现存的问题,对三轴数控机床进行抽象分析,应用多体系统误差分析理论建立了数控机床误差情况下的通用运动模型。多体系统是一般机械系统最为全面的完整抽象,高度概括和有效描述,以多体系统运动学基本理论为基础,本文在传统的多体系统理论的基础上,基于实际工程的应用情况,将多体系统的误差分析方法由3×3矩阵引申为4×4矩阵。描述物体间的相对方位变得很方便,为我们下一步开展数控机床误差建模与分析奠定了坚实的理论基础。 本文针对三坐标数控机床详细讨论了误差补偿的计算方法,利用双激光干涉仪对TK7640数控机床的三轴进行位移量误差与不直度误差测量,再根据实际情况进行分析,得到TK7640数控机床的各单项误差量。 有了机床运动模型与辩识后的误差参数,可以对TK7640数控机床进行误差补偿,得出刀具路线、数控指令和刀具轨迹之间的关系。对原始的数控指令进行误差补偿处理,得到修正后的数控指令,即可实现提高TK7640数控机床加工精度。为了验证通用误差补偿系统的正确性,本文还进行了实验验证,给出了理想刀具轨迹、实际刀具轨迹和修正后的刀具轨迹,可以直观的看到补偿后的效果,证明了误差补偿方法的正确性。为今后应用到实际生产打下基础。 本文由于本人的知识与时间的局限,数控指令的转换是用人工进行的,比较麻烦。因此在以后的研究中应建立一套软件来实施数控指令的自动转换。


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