【正文】 于使高壓冷卻液直接冷卻轉(zhuǎn)頭切削刃和排除切屑，在轉(zhuǎn)深孔時(shí)大大提高效率。（2）高精度化～；；～；最小分辨率為1nm（）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化 / 37第二章典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢1數(shù)控機(jī)床目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家（近320萬臺），但數(shù)控機(jī)床只占約5％且大多數(shù)是普通數(shù)控（發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占10％）。進(jìn)入90年代，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械—電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。precision pensation / 37摘要 ABSTRACT 第一章緒論第二章典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢1數(shù)控機(jī)床2自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線 3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢第三章機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械加工企業(yè)中應(yīng)用1FIDIA系統(tǒng)在加工中的優(yōu)勢 2什么是FIDIA高速銑削 3FIDIA刀具技術(shù) 4FIDIA機(jī)床技術(shù) 5FIDIA數(shù)控系統(tǒng)性能 6FIDIA加工工藝 / 37第四章雷尼紹激光干涉儀1激光干涉儀測量原理 2激光干涉儀的硬件組成 3激光干涉儀的軟件組成 4激光干涉儀光路調(diào)整 5激光干涉儀生成檢測程序第五章FIDIA數(shù)控機(jī)床的精度補(bǔ)償 結(jié)論 參考文獻(xiàn) 致謝/ 37第一章 緒論現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。reduced the labor intensity of people, made people liberated from the heavy labor and engaged in a more effective work。技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率； 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量； 減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，使人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來，去從事更有效的勞動(dòng)；由于技術(shù)的發(fā)展的需要，許多生產(chǎn)過程依靠人們的腦力和體力直接操作是難以實(shí)現(xiàn)的，還有許多生產(chǎn)過程則因人的生理所限而不能由人工操作。在這種情況下，自動(dòng)控制更加顯示出其巨大的作用，本文以數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)控制為主，精度補(bǔ)償為輔，深入淺出的介紹了一些知識，希望能在今后的工作中對大家有所幫助關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；自動(dòng)控制技術(shù)；精度補(bǔ)償 / 37 [在此處鍵入]ABSTRACTIn the field of mechanical engineering, because of the rapid development of microelectronics technology and puter technology amp。due to the need of the development of technology, many production processes which relied on people39。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的集中體現(xiàn)，其高速化和高精度化再與編程軟件相互配合可以完成復(fù)雜型面的3D加工，但是在長期的工作中我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)數(shù)控機(jī)床使用一段時(shí)間以后由于各傳動(dòng)部件的磨損（主要是滾珠絲杠上面的滾珠磨損）造成機(jī)床精度的下降，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的合格率，所以定期檢查回復(fù)出廠精度是機(jī)床的精度是最終產(chǎn)品是否合格的關(guān)鍵，也是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，本文以機(jī)電一體化所學(xué)習(xí)的知識為基礎(chǔ)，以用雷尼紹激光干涉儀為測量工具對FIDIA系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床為對象對數(shù)控機(jī)床的激光檢查和補(bǔ)償，恢復(fù)出廠精度胃實(shí)例，寫出此論文，希望可以在今后的工作中對大家有所幫助。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。/ 37信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機(jī)和其他消費(fèi)品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1u的圓度，插補(bǔ)前多程序預(yù)讀，大大提高了插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。加工剛件切削速度能達(dá)1000m/min，加工鋁件能達(dá)5000m/min。如：2000～80000瓶/h的啤酒自動(dòng)生產(chǎn)線；18000～120000瓶/h的易拉罐灌裝生產(chǎn)線；各種高速香煙生產(chǎn)線；各種印刷包裝生產(chǎn)線；郵政信函自動(dòng)分撿處理生產(chǎn)線；易拉罐自動(dòng)生產(chǎn)線；FEBOPP型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等，這些自動(dòng)機(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)代電子技術(shù)與傳感技術(shù)。以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。所以，可以毫不夸張地說，（計(jì)算機(jī)）數(shù)控技術(shù)，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心。這種機(jī)床在刀庫中裝有鉆頭、絲錐、鉸刀、鏜刀等刀具，通過程序指令自動(dòng)選擇刀具，并利 用機(jī)械手將刀具裝在主軸上，這樣可大大縮短零件裝卸時(shí)間和換刀時(shí)間。這些高性能、高精度、高自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床就組成了完整的數(shù)控機(jī)床家族隨著社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控技術(shù)不僅應(yīng)用于機(jī)床的控制，還用于控制其他的設(shè)。高速銑削作為模具制造中最為重要也是最為先進(jìn)的一項(xiàng)制造技術(shù)，集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身，在機(jī)械行業(yè)中受到的重視程度不言而喻。與之相反，高速銑削描述了使用速度的方法。此外，高速切削加工獲得的光潔表面使得取消手工拋光成為可能。下面從刀具技術(shù)、機(jī)床技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)性能和加工工藝等幾個(gè)方面分析高速加工與普通加工的異同。高速加工機(jī)床為了適應(yīng)高速加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速高，進(jìn)給速度快，機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件加速度高等要求，在主軸單元、進(jìn)給系統(tǒng)、CNC系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等方面比普通數(shù)控機(jī)床具有更高的要求。這樣機(jī)床承重比同規(guī)格的運(yùn)動(dòng)式工作臺要大；機(jī)床的運(yùn)動(dòng)單元的慣量是常數(shù)，線性軸電機(jī)一直在最佳的工作狀態(tài)下運(yùn)行，即不因改變加工模具/ 37的大小而改變電機(jī)的特性；還有就是考慮到高速運(yùn)動(dòng)的特殊性，在保證機(jī)床足夠剛性的前提下盡量減少運(yùn)動(dòng)慣量，以便最大程度提高坐標(biāo)固有頻率，從而得到更高的閉環(huán)增益，使得機(jī)床在高速加工中的跟蹤誤差趨于最小值，最終提高加工的精度和質(zhì)量。從1974年開始FIDIA就致力于開發(fā)新的CNC算法以提高銑加工的性能?？梢酝ㄟ^G代碼來調(diào)用不同的動(dòng)態(tài)參數(shù)從而優(yōu)化加工性能?！半A躍”式的加速度會(huì)引起振蕩，F(xiàn)IDIA引入“Jerk Control（跳動(dòng)控制）”技術(shù)提供漸變的坐標(biāo)加速度。在工件表面形成一層薄薄的油膜，與傳統(tǒng)的使用冷卻液或氣冷的方式相比，可大大提高工件表面質(zhì)量。FIDIA五軸龍門式高速精密銑削中心為加工大型模具提供了技術(shù)支持。在線性測量時(shí)，其中一個(gè)光學(xué)元件保持不變，而另一個(gè)則沿著線性軸移動(dòng)。因此在長軸上，線性干涉鏡通常保持固定，而移動(dòng)其它反射鏡以執(zhí)行測量。三腳架、安裝云臺和 ML10 激光器三合一體，可為 ML10 光束準(zhǔn)直提供下列調(diào)整： ?高度調(diào)整 ?水平平移調(diào)整 ?角度偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)調(diào)整 ?角度俯仰調(diào)整（2）EC10 環(huán)境補(bǔ)償裝置EC10 環(huán)境補(bǔ)償裝置可以補(bǔ)償激光器光束波長在氣溫、氣壓、及相對濕度影響之下的變化。C(68 176。例如，176。線性測量鏡組組件包括下列要件 分光鏡 兩個(gè)線性反射鏡兩個(gè)光靶以助于光學(xué)準(zhǔn)直注：當(dāng)您組合一個(gè)分光鏡和線性反射鏡后，便成為一個(gè)線性干涉鏡。一種通用的方式是用磁性安裝塊直接將鋼制底板或/和安裝桿裝上機(jī)床。倘若您已在會(huì)話中定義了目標(biāo)，就可以選 擇創(chuàng)建新目標(biāo)或者修改既有的目標(biāo)。保存會(huì)顯示另存為對話框，容許您給要保存的目標(biāo)設(shè)置定義一個(gè)文件 開始在您定義目標(biāo)并設(shè)置自動(dòng)采集后開始數(shù)據(jù)采集過程。/ 37數(shù)據(jù)會(huì)顯示數(shù)據(jù)編輯對話框，容許您在其中編輯在每一個(gè)目標(biāo)按運(yùn)行或按目標(biāo)位置所記錄的誤差值。它也能夠縮放及給所采集的數(shù)據(jù)添加偏移量。組件/將數(shù)據(jù)采集到 Lotus 123 電子數(shù)據(jù)表文件選中時(shí)，會(huì)加載一個(gè)軟件組件，可用于將激光讀數(shù)、誤差、環(huán)境數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)以電子數(shù)據(jù)表文件格式保存。配置數(shù)據(jù)文件目錄容許您定義保存 Renishaw 數(shù)據(jù)文件的默認(rèn)目錄。會(huì)顯示角度因子對話框，容許您在其中輸入有關(guān)所用角度鏡組的詳細(xì)信息。接口地址會(huì)顯示端口地址選擇對話框，容許您給計(jì)算機(jī)上所配備的接口卡設(shè)定端口地址。語言選擇該選項(xiàng)容許您用不同的語言，如中文、德語、英語、法語、意大利語、或西班牙語等等 / 37沿著運(yùn)動(dòng)軸將機(jī)床推離激光頭，直到您看到光束開始移開光靶。繼續(xù)移動(dòng)光束，直到它位于相反方向離中心的距離相同現(xiàn)在，用三腳架臺左邊中間的大旋鈕，調(diào)整激光頭水平平移，使光束返回光靶的水平中心線。注：此時(shí)，可能有必要進(jìn)行另外一次較小的水平回轉(zhuǎn)調(diào)整，以使激光束返回到該目標(biāo)的中心。達(dá)到軸的末端時(shí)，將機(jī)床移回激光器，來到軸的起點(diǎn)。重復(fù)步驟，直到光束在整個(gè)運(yùn)動(dòng)軸范圍內(nèi)都能保持在光靶的中心。我們針對我們當(dāng)前檢測機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)型號作正確的選擇，接著彈，這個(gè)窗口要求我們填寫與程序相關(guān)的數(shù)據(jù)，我們?nèi)缦滤咎顚懀?程序號：0001 軸名為：Z 運(yùn)行次數(shù)為：1 選擇方向?yàn)椋弘p向 / 37暫停周期為：4 秒 越程為： 毫米 零件程序類型：線性進(jìn)給量：1500 ；軸方式為：普通 名詞解釋： 程序號 該程序的序號 軸名待校準(zhǔn)軸的名稱這里記住是大寫運(yùn)行次數(shù)：我們希望該程序運(yùn)行多少次 選擇方向在軸上行走的方向時(shí)一來一回的間隔點(diǎn)還是只去這樣走回時(shí)不走暫停周期：等待軟件記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間，這里要根據(jù)電腦的性能作調(diào)整 越程這里是為了消除方向間隙而設(shè)置的，一般選擇默認(rèn)，也可以自行設(shè)置 零件程序類型選擇運(yùn)行的方式，因?yàn)槲覀兪亲咧本€的所以我們選擇線性進(jìn)給量 機(jī)床運(yùn)動(dòng)的速度到這里的時(shí)候我們已經(jīng)完成了程序的生成，我們使用文本格式打開文件可以看到程序如下：:G01 G90 F1500 G01 / 37G04 G04 G04 G04 G04 Z95 G04 G04 G04 G04 G04 程序會(huì)自動(dòng)檢測和記錄數(shù)據(jù)，檢測完畢后我們的任務(wù)是分析數(shù)據(jù)，下圖是我們檢測Z軸得到的數(shù)據(jù)圖：打開一個(gè)文件進(jìn)行分析。若按下單一/多重繪制圖按鈕，您可以顯示一個(gè)以上的分析圖副本，如您可以同時(shí)顯示一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) ISO 2302 1997 分析圖以及一個(gè) ISO 2302 1997 三聯(lián)體繪制圖。這些都是縮放按鈕，可用來設(shè)定顯示選中繪制圖的放大倍數(shù)。但絲杠總有一定螺距誤差，因此在加工過程中會(huì)造成零件的外形輪廓偏差。螺距誤差補(bǔ)償?shù)幕驹砭褪菍?shù)控機(jī)床某軸上的指令位置與高精度位置測量系統(tǒng)所測得的實(shí)際位置相比較，計(jì)算出在數(shù)控加工全行程上的誤差分布曲線，再將誤差以表格的形式輸入數(shù)控系統(tǒng)中。安裝高精度位移檢測裝置。將各點(diǎn)處的誤差標(biāo)出，形成不同指令位置處的誤差表。因此，我們此次使用的 檢測方法——是激光器最常見的一種測量。線性干涉鏡位于 ML10 激光器和線性反射鏡之間的光束路徑，如分光鏡管上標(biāo)有兩個(gè)箭頭以顯示其方位。我們在補(bǔ)正螺距誤差或者是反向間隙后，一般做兩次驗(yàn)證，看是否還存在誤差，若在5 個(gè)微米的范圍內(nèi)微正常數(shù)據(jù)。本文僅以FIDIA系統(tǒng)為藍(lán)本分析了數(shù)控機(jī)床精度補(bǔ)償?shù)倪^程，希望同學(xué)們在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)能夠鍛煉數(shù)控技術(shù)實(shí)踐操作能力，以便能夠在以后的工作學(xué)習(xí)中盡快地掌握數(shù)控機(jī)床技術(shù)，更快更好地適應(yīng)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的需要。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對人才的要求會(huì)越來越高，例如數(shù)控機(jī)床只是機(jī)電一體化的一個(gè)分支，但是它又要求我們對機(jī)械、液壓、PLC、編程、傳感器、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)都有一定的了解。本課題在選題及研究過程中得到牛老師的悉心指/ 37導(dǎo)。首先要感謝我的導(dǎo)師牛玉成老師以及學(xué)校、學(xué)院的各級領(lǐng)導(dǎo)。離校日期已日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。隨著我國后經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級大潮的來臨，企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備正在經(jīng)歷一個(gè)更新?lián)Q代的頻繁時(shí)期，因此對高技能的機(jī)電一體化人才和高技術(shù)含量的機(jī)電產(chǎn)品需求越來越大。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。而“十二五”時(shí)期貴州將重點(diǎn)實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略，因此我校機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生可以立足貴州，放眼全國，就業(yè)前景很好，而且往屆畢業(yè)生普遍反應(yīng)待遇較好。歷屆學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司，從事加工制造業(yè)，家電生產(chǎn)和售后服務(wù)，數(shù)控加工機(jī)床設(shè)備使用維護(hù)，物業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)，機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持，以及機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、銷售、經(jīng)營管理等等。可在模具設(shè)計(jì)及制造、機(jī)械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機(jī)床的加工工藝設(shè)計(jì)編程，數(shù)控機(jī)床的調(diào)試、維護(hù)及加工操作，從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作，也可以從事國內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營銷工作?？稍跈C(jī)械設(shè)計(jì)、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè)，輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營銷、設(shè)備管理與維護(hù)等工作。這多半是因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造具有封閉性的特點(diǎn)，可以獨(dú)立完成一個(gè)