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數(shù)控機床相關(guān)畢業(yè)設(shè)計翻譯---通過熱量誤差補償來改善數(shù)控機床的精確度-數(shù)控設(shè)計(參考版)

2025-05-17 01:21本頁面
  

【正文】 參考文獻 1 Chen J S , Chiou G. Quick testing and modeling of thermallyinduced errors of CNC machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture , 1995 , 35(7) ∶ 1 063~ 1 074 2 Chen J S. Computeraided accuracy enhancement for multi2axis CNC machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture , 1995 , 35(4) ∶ 593~ 605 3 Donmez M A. A general methodology for machine tool accuracy enhancement by error pensation. Precision Engineering , 1986 , 8 (4) ∶187~ 196 4 Lo C H. An application of realtime error pensation on a turning center. International Journal of Machine Tools and Manufacture , 1995 , 35(12) ∶ 1 669~ 1 682. 5 Yang S. The Improvement of thermal error modeling and pensation on machine tools by CMAC neural work. International Journal of Machine Tools and Manufacture , 1995 , 36(4) ∶ 527~ 537 6 李書和 1 數(shù)控機床誤差補償?shù)难芯?∶ [博士學(xué)位論文 ]1 天津 ∶ 天津大學(xué) ,19961 。通過修正數(shù)控機床的加工程序,熱量誤差能夠在加工之前得到補償,但并不是在實際操作中。 圖 5 通過程序的修正補償熱量誤差 圖 6 補償?shù)挠行? 以上討論的是改善數(shù)控機床精確性的一個新 方法。如圖 6所示,用表面磨碎的深度不同來評估在 z方向的熱量誤差結(jié)果補償。 誤差補償?shù)挠行允怯稍S多切割試驗來證實的。這樣,就能通過把計算出來的 Δz 加到原來的 z上來修改程序。只要工件數(shù)控機床 的程序完成,錠子的轉(zhuǎn)速和 z坐標(biāo)就能知道。圖 4是一個在新的條件下的預(yù)測結(jié)果,它表明以速度為基礎(chǔ)的自動回歸模型能夠在一個相對穩(wěn)定的環(huán)境下很好的描述熱量誤差。這個模型比其他因為 C形定閾值信號在各個結(jié)點上單一輸入的障礙更不容易感光。 Δ z ( t) 地點 t時間的熱量誤差 k , m ——— 模型順序 ai , bi ——— 模型系數(shù) n ( t i) ——— 在時間 ti的錠子轉(zhuǎn)速 k和 m的順序 是有最終的誤差預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)決定的。某一刻的誤差值受其前一刻和錠子的轉(zhuǎn)速影響。外部熱源對機床精確度的影響能夠通過環(huán)境溫度來控制。另外,在眾多的實用中,利用以 經(jīng)驗為基礎(chǔ)的誤差模型進行回歸分析和網(wǎng)絡(luò)分析來準(zhǔn)確預(yù)測熱量誤差是不可能的。 熱量誤差的準(zhǔn)確預(yù)測是精確誤差補償?shù)闹匾h(huán)節(jié)。結(jié)果,在不同的 z坐標(biāo)中熱量的轉(zhuǎn)移具有不同的大小和熱量特性。原因在于最初大量的熱量轉(zhuǎn)移是由于錠子位置的增長造成的,和其他的耐熱時間較長的機床部件相比,這個位置能更快的達到熱量平衡。 1(左) 熱量誤差測量 錠子傳感器 滾珠排列 圖 2(右) 在不同 z坐標(biāo)中的熱量誤差 1. z = 50 2. z = 150 3. z = 250 4. z = 350 圖 2 在測試中不同 z 坐標(biāo)中熱量轉(zhuǎn)移時間過程圖的繪制 上圖表明合成的熱量轉(zhuǎn)移明顯是由所在決定的。熱量誤差在 z方向和不同的 x 和 y 坐標(biāo)方向大約是相 同的。不過,切割過程對整個機床機構(gòu)的熱量的影響在最終的過程中是可以忽略的。他們被分為如下三類: 1,常規(guī)轉(zhuǎn)速, 2,轉(zhuǎn)速范圍, 3,真正切割狀態(tài)下的同步轉(zhuǎn)速。 為了能夠獲得機床熱量行為的全面理解以及正確的判斷誤差模型,形成了一種測量方法。 上述的試驗說 明了在錠子位置和工作臺之間的派生位移與錠子和臺之間是一致的。只有四個測量點 z1, z2, z3, z4 來覆蓋坐標(biāo)為 50, 150, 250, 350 的 z 坐標(biāo)的工作范圍。坐標(biāo)的唯一偏離是在低溫狀態(tài)下完成的,而不是在所關(guān)注的獨立的量規(guī)尺寸下。由于這種測量只需要一分鐘,機器在不同坐標(biāo)下的熱量轉(zhuǎn)移能夠更快更容易的被顯現(xiàn)出來。滾珠溫度 的測量是周期性的。同理,也可以用相同的辦法得到其他兩個軸上的熱量誤差數(shù)據(jù)。大量的之前試驗數(shù)據(jù)表明在光軸上的熱量誤差遠遠高于在橫軸和縱軸。滾珠排列是把一系列的滾珠按相等的間隔固定在頂梁上。由于導(dǎo)桿的伸長和欄的彎曲,熱量誤差并 不只是在時間上的改變,而且還是機械加工在空間上的變化。 為了達到補償目的,重要的部分不是每個機器的零部件,而是工件的位移。通過對程序的修訂,熱量誤差能夠在加工之前得到補償。一個自動回歸模型是以 錠子轉(zhuǎn)速然后被發(fā)展到描述那時的熱量錯誤為基礎(chǔ)的。盡管許多的熱源都能引起熱量誤差,但是環(huán)形軸承的摩擦被認(rèn)為是最主要的熱源。第三,實際操作中的誤差補償功能在許多的機器上是不可用的。首先,對機床的多個點進行熱量誤差和溫度的測量是不可取的。 在加工期間,誤差是根據(jù)之前建立的模型進行預(yù)測并通過在實際過程中用額外的信號和自由回路進行改正的。由于熱量誤差在加工時隨時間而變化,許多前人的工作都集中在實際時間的的補償比率上。因此,誤差補償技術(shù)是很必要的。數(shù)控機床的熱量誤差可通過機床本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)的改善而降低。 關(guān)鍵詞: 數(shù)控加工中心 , 熱量誤差 ,補償 : 數(shù)控機床精確度的改善是生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的根本。通過改變工件的數(shù)控程序,熱量誤差在機加工以前可以被補償。 (3) The speed simulating real cutting condition. The effect of the heat generated by the cutting process is not taken into account here. However , the influence of the cutting process on the thermal behaviour of the total machine structure is regarded to be negligible in finishing process. In this machine , the most significant heat sources are located in the zaxis. Thermal errors in z direction on different x and y coordinates are approximately the same. It implies that the positions of xcarriage and ycarriage have no strong influence on the zaxis thermal
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