数控机床误差补偿关键技术与实践

摘要：随着技术的发展与进步，大大的提升了我国制造工艺的精度，使我国的制造业不断的向着高级程度、高质量、高精度的方向迈进，在这样当中，数控机床误差补偿技术发挥了重要的作用。因此，为了能够在激烈的市场竞争中站稳脚步，需要有关企业重视起来这方面的技术。

关键词：数控机床；误差补偿；关键技术与实践

文章通过下文详细的阐述了数控机床误差补偿的关键技术，为此项技术能够更好的推广与完善提供相应的帮助作用，进而推动我国的制造业能够向着更加理想的方向迈进。

一、分析关键技术及实践

（一）误差建模的措施

这种技术方式，主要是根据运动学模型构建起来的某种误差补偿技术方案。在具体的操作当中，由误差综合建模技术与误差元素建模技术一同构成了这项技术措施。在实施操作的时候，工件和加工刀具之间通常有相对位移存在于其中，对上述的位移，由误差建模来进行控制和表示，进而对全面的控制和把握元素的误差予以实现。在对综合误差建模进行表示中，误差建模技术对运动学模型进行了应用，对应的在建模单一误差元素的时候，应用误差元素建模，对于机床误差在很大的程度上能够应用误差元素建模技术反映出来，在误差建模研究中，它已经成为其中的关键技术措施。

（二）误差的测量的技术措施

强化对数控机床原始数据的控制、将原始误差参数的精度提升上来、提高数控机床的准确性等这是误差测量技术的主要目的所在。该技术主要是利用设定原始误差精度，直接或者间接的测量原始的误差。对误差实施机械的测量就是所谓的直接测量方式，通过对不同的激光测量仪和机械等进行使用，误差测定数控机床不同的环境、不同的温度、不同的位置等条件，进而对误差精度的控制予以强化。这种方式经济浪费比较严重，并且需要耗费较长的时间，通常在单项误差测量中对这种方式进行使用。间接的误差测量方式，利用同测量误差有关的因素指标，用数据的模型来取代测量的数据，进而对全面分析和间接推断数控机床上予以实现。在测量数控机床时应用这种方式的时候，相对来说比较简单，有着较短的操作周期，有较好的准确性会存在于其检验的结果当中，因此，在测量综合误差的时候，会经常的被应用。

（三）实施误差的补偿技术

在误差测量和误差建模的前提下对数控机床误差补偿操作上给予完成。实时补偿和离线补偿是常见的误差补偿实施技术。这种补偿方式主要是在具体的工作当中，对硬件辅助装置进行使用，对误差监测装置获取的数据资料向补偿设备中输入，对数据误差的补偿设置上给予完成。补偿装置能够按照本身的数据结构和数据建模等准确的清理输入到其中的数据，将合理的数据系统建模构建起来，将误差补偿数据计算出来，并且依据以上的数据，对机床的实施补偿结果给予完成。离线的补偿就是按照获取到的误差，对数控机床设备数据、设备设定等实施修正，保证数控机床可以根据修改完的数据实施操作，对本身的误差补偿实施给予实现。

二、拓展数控机床误差补偿技术

（一）建立数控机床空间综合误差补偿模型

1.分析多体系统理论

这个系统就是指，通过柔体或者多个刚体利用相应的形式构成的机械系统，这种系统相对来说比较复杂。这种系统主要是在完整的制造体基础上，实施有效和抽象的描述，对最优化的研究复杂机械系统予以实现。在具体应用的时候，这个系统有着较为广泛的应用范围，系统性非常之高，能够有效的建模空间误差，将模型数据的准确性和具体效益提升上来。

2.具体的模型分析

分析多体系统运动理论的综合误差建模，主要是根据数控机床几何误差、热误差和加工精度等全面的控制数控机床的建模。这个机床的误差建模能够将制作过程中会产生的质量问题有效的降低下来，将数据的误差降低下来。

（二）辨识数控机床几何误差顶参数的方式

1.传统激光干涉仪几何误差参数辨识方法、传统激光干涉仪测量法是传统激光干涉几何误差参数辨识的主要方法。

对于数控机床本身运动中一些较为复杂的问题，可以利用传统激光干涉仪测量法有效的给予解决，能够有效的控制存在的数据误差，对逐一测量的时间在很大程度上能够给予降低，将操作量和测量操作难度能够有效的降低下来。在测量的过程中应用这种测量方式，对机床的线性定位误差识别能够有效的给予实现，利用测量数轴滚角误差，进而将数控机床误差补偿的效果能够有效的提升上来。

2.在传统几何误差参数辨识方法的前提下，有效的去分析机床空间误差，将误差数学结构模型建立起来，进而有效的测定测量线上的误差元素，进而有效的分析数据和对应的数据模型，进而将几何误差获取出来。对测量线路操作量利用这种方式能够在很大的程度上降低下来，从而有效的测量综合误差，在对元素误差测量的时间能够有效的降低下来。但是，在测量的过程中对这种方式上进行使用，有着一定的复杂性存在于测量仪器中，一些时候还需要对特殊的元件进行使用，需要较为严格的要求测量工具。

3.在测量几何误差参数的时候，对多自由度激光干涉测量方法进行使用，主要是处理和分析机床几何误差过程中的问题，对多方面自由度的测量上给予实现。在实施测量的时候，这种方式能够利用传统的激光干涉仪实施自由度的测量，同时能够有效的分析测量线性轴中的误差。這种测量的方式能够同时测定X、Y、Z三个方向，一同令工作台运作起来，对所有的测量工作只需要几个小时就能够全部给予完成，进而将测量的时间能够大大的降低下来。

三、结语

在提升机床精度的过程中，数控机床误差补偿技术在其中发挥了巨大的作用，能够将机床的经济效益有效的提升上来，在我国社会建设和经济发展的过程中发挥了巨大的作用。在研究数控机床误差补偿技术的时候，这就需要有关的技术工作人员要正确的把握其中的一些关键技术，进而将控制的精确性提升上来，推动我国制造业向着标准化、科学化的方向迈进。

参考文献：

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[3]张立新黄玉美乔雁龙.并联轴直线运动直线度的检测与误差补偿[J].机械工程学报.2011（08）.

作者简介：

姓名：顾天胜（1972——），男，讲师，西安铁路职业技术学院，主要从事机电一体化的研究。