收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

数控机床几何误差测量及误差补偿技术的研究

刘焕牢  
【摘要】:本文研究数控机床几何误差检测及其补偿技术,对数控机床工作空间中的平面(二维)误差场的检测、建模和补偿技术进行了比较系统和深入的探讨,主要包括以下几方面内容: 在论述国内外数控机床几何误差检测及补偿技术的基础上,深入地阐述了机床几何(定位)误差的性质,即起点相对性、指令位置依赖性和误差场的连续性,并利用高精度的HEIDENHAIN 直线光栅和平面光栅,对上述各项性质进行了试验验证。进一步提出一种平面误差场标定方法——接力测量法,并对该方法的测量精度和误差积累规律进行了深入的研究。结果表明,在试验条件下,接力测量法可以满足中、低档数控机床误差场测量的要求。接力测量方法的采用,成倍地扩大了仪器的量程,有效地解决了机床工作空间大与高精度量仪的量程不够的矛盾。 分析了现有球杆仪只能测量径向误差,不能反映转角误差的不足,研发了“二维球杆仪”; 该仪器可以同时测量圆轨迹上一系列指令点上的径向误差和转角误差(可以换算出X 方向和Y 方向的误差值); 对二维球杆仪进行了误差分析和精度校正,对测量结果进行了试验并和平面光栅进行了精度比对。结果表明,该装置X 向重复误差为1.1μm, 在Y 向重复误差为1.6μm,精度比对的均方根差值X 向为0.3μm,Y 向为0.4μm; 具有较高的测量精度,为机床几何误差的测定提供了一种实用的工具。 开发了基于一维步距规的机床误差检测、精度评价和误差补偿系统,并实现了和华中数控系统的融合。使用HEIDENHAIN 直线光栅VM101 测量系统,对单轴反向间隙进行了测量和补偿,补偿后,同一点多次测量误差可控制在2μm 内; 消除了反向间隙对平面误差场测量的影响,简化了误差的测量和误差模型的建立。建立了平面误差场的多项式和人工智能神经网络两种模型,为数控机床几何误差的软件补偿提供了基础。 采用接力的方法,分别使用二维球杆仪和平面光栅,标定了一台数控铣床的平面误差场,用最小二乘法对模型的参数进行了辨识,并对各种测量方法、各种误差模型的精度进行了相互验证和分析比对,二维球杆仪和平面光栅两种多项式误差模型的均方根差在X、Y 向分别为2.3μm 和1.4μm。比对结果表明,所采用的各种测量方法、所建立的各种误差模型具有较好的一致性,它们的精度能满足中、低档数控机床误差


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张锦斌;;双站干涉仪方向余弦几何误差修正方法[J];无线电工程;1984年02期
2 陈志祥;机床导轨几何误差激光测量方法的研究[J];华中工学院学报;1984年06期
3 赖喜德;大型叶片五轴联加工的几何误差控制(英文)[J];四川工业学院学报;2003年01期
4 赖喜德;大型叶片五轴联加工的几何误差控制(英文)[J];四川工业学院学报;2003年02期
5 彭艳;谢少荣;罗均;罗振军;;多轴激光加工机器人光路几何误差建模方法研究[J];仪器仪表学报;2010年09期
6 张为民;杨玮玮;褚宁;贺鑫元;;五轴头回转中心的几何误差检测与补偿[J];制造技术与机床;2009年02期
7 陶若冰;冷静涛;;数控雕刻机床几何误差快速补偿试验研究[J];机床与液压;2009年03期
8 杨丙乾,李航,雷贤卿,李济顺;基于运动轨迹测量的加工中心几何误差控制[J];河南科技大学学报(自然科学版);2005年02期
9 李占利,龚尚福;快速成型中的几何误差及其控制策略和实现方法研究[J];煤矿自动化;2001年04期
10 司东宏,李航,陈安民,李济顺;数控机床的几何误差及其研究[J];现代制造工程;2005年06期
11 杨永生;;数控机床几何误差检测补偿技术[J];自动化应用;2011年07期
12 ;数控机床几何误差参数综合辨识方法研究通过鉴定[J];河北工业大学学报;2000年02期
13 张虎,周云飞,唐小琦,陈吉红,师汉民;多轴数控机床几何误差的软件补偿技术[J];机械工程学报;2001年11期
14 贠今天,刘丽冰;数控机床几何误差参数辨识新方法的研究[J];河北工业大学学报;1999年06期
15 郭晓然;张总;;数控机床几何误差非接触圆轨迹检测方法研究[J];自动化与仪器仪表;2014年01期
16 马伟,李济顺,武建勇,韩建海;数控机床几何误差快速检测方法比较[J];轴承;2004年09期
17 柯明利;梁永回;刘焕牢;;数控机床几何误差及其补偿方法研究[J];装备制造技术;2007年03期
18 范晋伟;杨万然;陈文;朱晓勇;;数控机床几何误差补偿器的实验研究[J];机械设计与制造;2009年02期
19 刘伟;;浅析数控机床几何误差及其补偿方法[J];铜业工程;2009年01期
20 凡志磊;杨建国;李中华;;一种数控机床几何误差多项式模型的阶数选择方法[J];机床与液压;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 粟时平;李圣怡;王贵林;;三轴机械几何误差辨识新方法的研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
2 沈金华;杨建国;王正平;;基于LDDM的数控机床几何误差高效辨识[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
3 江游;方向;张小华;丁传凡;;几何误差对四极杆质量分析器分辨率的影响[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 邹华兵;微V槽超精密机床几何误差建模及补偿算法的研究[D];广东工业大学;2015年
2 郭崇颖;复杂产品几何误差评定与装配精度预测研究[D];北京理工大学;2015年
3 刘焕牢;数控机床几何误差测量及误差补偿技术的研究[D];华中科技大学;2005年
4 李小力;数控机床综合几何误差的建模及补偿研究[D];华中科技大学;2006年
5 范开国;数控机床多误差元素综合补偿及应用[D];上海交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉;新GPS下几何误差评定优化算法的研究[D];河北联合大学;2014年
2 Azamat Arynov;卧式三轴数控机床的几何误差建模与补偿[D];上海交通大学;2015年
3 黄克;基于检验试件的五轴机床几何误差分析与精度预测研究[D];电子科技大学;2015年
4 吴石磊;重型立式车铣复合加工中心几何误差检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 王一飞;重型机床装配的多柔体模型及其误差算法[D];哈尔滨理工大学;2015年
6 徐健;基于特征样件机床几何误差分离的在机测量技术研究[D];哈尔滨理工大学;2016年
7 王涛;五轴数控机床旋转轴几何误差辨识及补偿研究[D];南京航空航天大学;2016年
8 李鹏跃;AH130数控铣镗床几何误差测量及补偿方法研究[D];大连理工大学;2015年
9 梁成成;基于嵌入式的几何误差评定系统的开发[D];郑州大学;2014年
10 马吉阳;多轴数控机床几何误差的敏感性分析与全微分运动学求解[D];华中科技大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978