數(shù)控機(jī)床幾何誤差及其補(bǔ)償方法研究_畢業(yè)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ．．． ．．．． ．．． ． ．．．．．．．．．．．． ． 3 外界干擾誤差 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． ． ．．．． ．．．．． 3 其它誤差 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． ．．．．．．．．．． 3 二 幾何誤差補(bǔ)償技術(shù) ．．．．．．．．．． ．．．．．．．．． ． ．．．．．．．．．． 4 單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法 ．．．．．．．．．．．．．． ．．．．． ． ．． ．．．．．．．．．． 4 誤差直接補(bǔ)償法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．． ．．．．．．．．． 5 相對(duì)誤差分解、合成補(bǔ)償法 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ．．．．．．．． 6 參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． ．．．．．．．．．．．． 8 南華大學(xué)成人高等學(xué)歷教育畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè)，共 9頁(yè) 前言 提高機(jī)床精度有兩種方法。 熱變形誤差 由于機(jī)床的內(nèi)部熱源和環(huán)境熱擾動(dòng)導(dǎo)致機(jī)床的結(jié)構(gòu)熱變形而產(chǎn)生的誤差。 上面的誤差可按照誤差的特點(diǎn)和性質(zhì)，歸為兩大類：即系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤 南華大學(xué)成人高等學(xué)歷教育畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè)，共 9頁(yè) 差。但需要一整套完整的高精度測(cè)量裝置和其它相關(guān)的設(shè)備，成本太高，經(jīng)濟(jì)效益不好。較早進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)膽?yīng)是 Hocken 教授，針對(duì)型號(hào) Moore 5Z(1)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，在 16小時(shí)內(nèi)，測(cè)量了工作空間內(nèi)大量的點(diǎn)的誤差，在此過程中考慮了溫度的影響，并用最小二乘法對(duì)誤差模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí)。 Ferreira和其合作者也對(duì)該方法進(jìn) 行了研究，得出了機(jī)床幾何誤差的通用模型 ,對(duì)單項(xiàng)誤差合成補(bǔ)償法作出了貢獻(xiàn)。Hooman 則運(yùn)用三維線性（ LVTDS）測(cè)量裝置 ,得到機(jī)床空間 27 個(gè)點(diǎn)的誤差（分辨率 m，重復(fù)精度 1μ m），進(jìn)行了類似的工作。 Christopher 運(yùn)用激光球桿儀（ LBB），在 30 分鐘內(nèi)獲得了機(jī)床的誤差信息，建 立了誤差模型 , 在9 個(gè)月的時(shí)間間隔內(nèi) ,對(duì)誤差補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行了 5 次評(píng)價(jià) ,結(jié)果表明，通過軟件誤差補(bǔ)償?shù)姆椒梢蕴岣邫C(jī)床的精度，并可保持精度在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不變。 在國(guó)內(nèi)，許多研究機(jī)構(gòu)與高校近幾年也進(jìn)行了機(jī)床誤差補(bǔ)償方面的研究。 南華大學(xué)成人高等學(xué)歷教育畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 8 頁(yè)，共 9頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1. 倪軍 .數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償研究的回顧與展望 [J].中國(guó)機(jī)械工程 ,1997,8(1):29~32. 2. Ramesh R, Mannan M A, Poo A N. Error pensation in machine tools — a review part I: geometric, cuttingforce induced and fixturedependent errors. International Journal of Machine Tools amp。 1998 年上海交通大學(xué)的楊建國(guó)進(jìn)行了車床熱誤差補(bǔ)償?shù)难芯?。相?duì)誤差分解、合成補(bǔ)償法，測(cè)量方法相對(duì)簡(jiǎn)單，一次測(cè)量可獲得整個(gè)圓周的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)可以滿足機(jī)床精度的檢測(cè)和機(jī)床評(píng)價(jià)。 相對(duì)誤差分解、合成補(bǔ)償法 大多數(shù)誤差測(cè)量方法只是得到了相對(duì)的綜合誤差，據(jù)此可以從中分解得到機(jī)床的單項(xiàng)誤差。 誤差直接補(bǔ)償法 這種方法要求精確地測(cè)出機(jī)床空間矢量誤差，補(bǔ)償精度要求越高，測(cè)量精度和測(cè)量的點(diǎn)數(shù)就要求越多，但要詳盡地知道測(cè)量空間任意點(diǎn)的誤差是不可能的，利用插值的方法求得補(bǔ)償點(diǎn)的誤差分量，進(jìn)行誤差修正，該種方法要求建立和補(bǔ)償時(shí)一致的絕對(duì)測(cè)量坐標(biāo)系。使用激光干涉儀和水平儀測(cè)量得的 21 項(xiàng)誤差，通過線性坐標(biāo)變換進(jìn)行誤差合成，并 南華大學(xué)成人高等學(xué)歷教育畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè)，共 9頁(yè) 實(shí)施了誤差補(bǔ)償。 要求機(jī)床的穩(wěn)定性要好，保證機(jī)床誤差的確定性，以便于修正，經(jīng)補(bǔ)償后的機(jī)床精度取決于機(jī)床的重復(fù)性和環(huán)境條件變化。 隨機(jī)誤差具有隨機(jī)性，必須采用“在線檢測(cè) —— 閉環(huán)補(bǔ)償”的方法來消除隨機(jī)誤差對(duì)機(jī)床加工精度的影響，該方法對(duì)測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境要求嚴(yán)格，難于推廣。導(dǎo)致加工工件的表面質(zhì)量惡化和幾何形狀誤差。研究表明，幾何誤差和由溫度引起的誤差約占機(jī)床總體誤差的70%，其中幾何誤差相對(duì)穩(wěn)定，易于進(jìn)行誤差補(bǔ)償。 三、 設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)： 對(duì)數(shù)控機(jī)床幾何誤差產(chǎn)生的原因作了比較詳細(xì)的分析，將 系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償方法進(jìn)行了歸納 四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及步驟（進(jìn)度安排）： （ 1） 首先了解數(shù)控機(jī)床的組成及其結(jié)構(gòu)，分析出幾何誤差產(chǎn)生的原因，檢測(cè)誤差的方法 （ 2） 了解幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)，學(xué)會(huì)用誤差補(bǔ)償技術(shù)來減小誤差 五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件： 1. 倪軍 . 數(shù) 控 機(jī) 床 誤 差 補(bǔ) 償 研 究 的 回 顧 與 展 望 [J]. 中 國(guó) 機(jī) 械 工程
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