【正文】 日教研室主任簽字： 年 月 日江 西 理 工 大 學 南 昌 校 區(qū)畢業(yè)設計（論文）開題報告 機電工程系系部 數(shù)控 專業(yè) 2008 級（2011屆）08數(shù)控（2）班 學生題 目：數(shù)控機床位置精度的檢測和補償本課題來源及研究現(xiàn)狀：課題來源： 隨著我國工業(yè)生產和國民經濟的迅猛發(fā)展，數(shù)控機床作為一種高精度、高效率、穩(wěn)定性強的自動化加工裝備，已經成為機械行業(yè)必不可少的現(xiàn)代化裝備。【14】呂振華，上官文彬，基于液固耦合有限元仿真的液阻懸置集總參數(shù)模型動特性分析[J].機械強度，2004，26（1）；2937。【12】，制造技術與機床，1999，（8）?！?0】王光瑞，玉熙齡，陳式剛，混沌的控制、同步和利用，北京；國防工業(yè)出版社，2001?！?】[J].組合機床與自動化加工技術，1998（3）；4245?！?】[M].北京：國防工業(yè)出版社?！?】，上海計量測試?！?】[J].組合機床與自動化加工技 術。 日程安排：1：11月25日12月20日，閱讀有關文獻資料，進行課題/論文調研；2：12月21日12月25日，撰寫選題報告；3：12月26日1月15日，撰寫開題報告；4：1月1日3月27日，進行畢業(yè)設計，撰寫設計說明或畢業(yè)論文，整理并修改畢業(yè)設計/畢業(yè)論文，準備答辯；5:3月28日4月4月3日，論文審核；6:4月，準備答辯。 ②:通過網絡、實地考察等手段了解發(fā)展現(xiàn)狀與前景。具體要求： 要充分了解數(shù)控機床位置精度的相關標準，認真研究定位精度檢測及補償方法的工作原理及使用。在NUM數(shù)控系統(tǒng)中,如果能正確地運用該功能,便能很快完成這種補償,使數(shù)控機床的位置精度大大提高。對上述檢測的數(shù)控機床，進行數(shù)據(jù)分析，然后采取軟件式補償法，并比較補償前后的精度差別。數(shù)控機床位置精度的補償方法有：機械式補償法，軟件式補償法，絲杠螺距誤差補償法，電氣補償法等。四、概述數(shù)控機床位置精度的補償方法。，鑒于目前我國已經很少再使用測微儀和成組塊規(guī)法進行數(shù)控機床位置精度的檢測，故而本文著重研究的是雙頻激光干涉儀檢測方法。數(shù)控機床位置精度的檢測方法有三種：，目前國內已經較少采用此法，故而本文不做過多介紹。本文只討論國際標準ISO—2302，中國標準GB10931—89，日本標準JIS B 6336及德國標準VDI/DGQ 3441。回轉運動的檢測工具有：360度齒精確分度的標準轉臺或角度多面體、高精度圓光柵及平等光管等。：測微儀和成組塊規(guī)，標準長度刻度尺和光學讀數(shù)顯微鏡及雙頻激光干涉儀等。除此四種特征分量之外，對有坐標原點之坐標行程的檢測，還有一個測量原點復歸精度的問題，也應進行測量并規(guī)定允差。必須了解到數(shù)控機床的位置精度是影響數(shù)控加工高精度的一個重要方面，對于進一步認識數(shù)控系統(tǒng)功能和數(shù)控機床的結構具有積極的現(xiàn)實意義。從國際環(huán)境和我國數(shù)控技術現(xiàn)狀出發(fā)，分析比較國際數(shù)控機床和我國機床間的差異，并且闡述大力發(fā)展我國數(shù)控機床的必要性和重大意義。工作目的： 通過對數(shù)控機床位置精度的檢測和補償?shù)纳钊胙芯?，了解并熟悉提高機床定位精度的方法和意義，同時有助于進一步認識數(shù)控系統(tǒng)功能和數(shù)控機床的結構。 研究條件： 利用網絡資源，參考相關文獻，并在老師的提示和指導下熟悉并掌握數(shù)控機床位置精度的檢測和補償?shù)幕痉椒ㄒ约跋嚓P注意事項。 畢 業(yè) 論 文題 目：數(shù)控機床位置精度的檢測和補償 畢 業(yè) 設 計（論文）任 務 書題 目：數(shù)控機床位置精度的檢測和補償專題題目（若無專題則不填）：原始依據(jù)(包括設計（論文）的工作基礎、研究條件、應用環(huán)境、工作目的等)：工作基礎： 隨著我國數(shù)控裝備技術的發(fā)展，數(shù)控機床作為一種高精度、高效率、穩(wěn)定性強的自動化加工設備，已經成為機械行業(yè)必不可少的現(xiàn)代化裝備。數(shù)控機床的位置精度是影響其高精度的一個重要方面，因此有必要對數(shù)控機床進行位置精度的檢測和補償，并了解其方法和應用。應用環(huán)境： 數(shù)控機床位置精度的檢測和補償廣泛用于數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等用于精密零件加工的數(shù)控設備中。主要內容和要求：（包括設計（研究）內容、主要指標與技術參數(shù)，并根據(jù)課題性質對學生提出具體要求）：研究內容：本文著眼于我國數(shù)控機床的迅猛發(fā)展，主要從以下五個部分進行研究： 簡述數(shù)控機床的發(fā)展概況以及在機械制造業(yè)中的重要地位。 了解并掌握數(shù)控機床的位置精度的概念以及其重要性，誤差組成及誤差檢測項目和評定標準。，了解它的基本特征分量主要分為：系統(tǒng)誤差、隨機誤差、反向定位的失動量、最小可能移動量。：直線運動位置精度（包括X,Y,Z,U,V,W軸）；直線運動重復定位精度；直線運動反向間隙（失動量）測定；直線運動的原點返回精度；回轉運動定位精度（轉臺A,B,C軸）；回轉運動重復定位精度；回轉軸原點的返回精度；回轉運動反向間隙（失動量）測定。標準長度測量以雙頻激光干涉儀為準。目前國際上比較通行的機床位置精度檢測標準有NMTBA、JIS、VDI/DGQ、ISO等，我國也有頒布國家標準GB10931—89機床檢驗通則。三、了解并掌握數(shù)控機床位置精度的幾種常見檢測方法，這也是本篇論文的側重研究方面?！@微鏡法，同時討論其測量原理和測量方法。了解其在直線運動定位精度檢測中的工作原理，并且對比標準長度刻度尺和光學讀數(shù)顯微鏡檢測法和雙頻激光干涉儀檢測法的誤差組成和影響因素，最終確定在進行數(shù)控機床位置精度檢測時是應以雙頻激光干涉儀檢測法為準。對數(shù)控機床位置精度進行檢測之后，通過數(shù)據(jù)采集和分析，針對機床所產生的誤差必須對數(shù)控機床進行一定的補償技術，并將所提出的補償技術應用于實際的系統(tǒng)設計。本文中的補償方法主要介紹的是軟件式補償法，絲杠螺距誤差補償法，電氣補償法。在半閉環(huán)伺服控制的數(shù)控機床中,可以通過數(shù)控系統(tǒng)所具備的螺距誤差補償功能和反向間隙補償功能對機床的定位精度加以補償。五、對未來數(shù)控加工精度技術以及數(shù)控機床等設備發(fā)展的展望，始終堅信對于數(shù)控機床位置精度的研究方法將會變得更加多樣化，便捷化，高效率化。主要指標和技術參數(shù)： ①:查閱課題相關文獻15篇以上（期刊5篇以上），并注明出處。③:深入了解文獻涉及的主要原理、技術方法等進行總結、歸納述評，闡明 當前有關的最先成果和動態(tài)。主要參考文獻和書目：【1】[M].重慶；西南交通大學出版社?！?】賈積雷，陳暉，[J].機電工程?！?】[M].北京：機械工業(yè)出版社?！?】[J].機械工程師，2005（9）；2122?！?】[J].河南科技大學學報，2003 （9）；3739?！?1】盧輝斌，李麗香等，超混沌MG系數(shù)參數(shù)辨識及其他通訊中的應用[J].電子學報，2002，30（2）；289～291?！?3】張劍，加工中心精度檢驗標準的應用，制造技術與機床，1999，（5）?！?5】李小立，周云飛，[J].機械設計與制 （3）。數(shù)控機床和加工中心作為新一代精密加工設備，在機械制造中已得到廣泛的應用，精密加工技術的迅速發(fā)展和零件加工精度的不斷提高，對數(shù)控機床的精度提出了更高的要求。因此，對數(shù)控機床的位置精度進行檢測和補償是提高加工質量的有效途徑，具有重大意義。而目前在我國雙頻激光干涉儀數(shù)量極少，所以通常采用線紋尺—顯微鏡法和塊規(guī)法進行檢測。課題研究目標、內容、方法和手段：研究內容：本文著眼于我國數(shù)控機床的迅猛發(fā)展，主要從以下五個部分進行研究： 簡述數(shù)控機床的發(fā)展概況以及在機械制造業(yè)中的重要地位。二、了解并掌握數(shù)控機床的位置精度的概念以及其重要性，誤差組成及誤差檢測項目和評定標準。，了解它的基本特征分量主要分為：系統(tǒng)誤差、隨機誤差、反向定位的失動量、最小可能移動量。：直線運動位置精度（包括X,Y,Z,U,V,W軸）；直線運動重復定位精度；直線運動反向間隙（失動量）測定；直線運動的原點返回精度；回轉運動定位精度（轉臺A,B,C軸）；回轉運動重復定位精度；回轉軸原點的返回精度；回轉運動反向間隙（失動量）測定。標準長度測量以雙頻激光干涉儀為準。本文只討論國際標準ISO—2302，中國標準GB10931—89，日本標準JIS B 6336及德國標準VDI/DGQ 3441。數(shù)控機床位置精度的檢測方法有三種：，目前國內已經較少采用此法，故而本文不做過多介紹。，鑒于目前我國已經很少再使用測微儀和成組塊規(guī)法進行數(shù)控機床位置精度的檢測，故而本文著重研究的是雙頻激光干涉儀檢測方法。四、概述數(shù)控機床位置精度的補償方法。數(shù)控機床位置精度的補償方法有：機械式補償法，軟件式補償法，絲杠螺距誤差補償法，電氣補償法等。對上述檢測的數(shù)控機床，進行數(shù)據(jù)分析，然后采取軟件式補償法，并比較補償前后的精度差別。在NUM數(shù)控系統(tǒng)中,如果能正確地運用該功能,便能很快完成這種補償,使數(shù)控機床的位置精度大大提高。研究目標： 本文研究的目標：本文通過對數(shù)控機床位置精度的檢測方法的了解，分析處理采集到的數(shù)據(jù)并且進行軟件補償，比較補償前后的精度差別，更好地減小或消除對機床精度的不利影響，提高機床的定位精度，使機床處于最佳精度狀態(tài)，從而保證零件的加工質量。設計（論文）提綱及進度安排：提綱：一、 數(shù)控機床的發(fā)展概況及位置精度的檢測和補償?shù)闹匾?。三?數(shù)控機床位置精度的補償方法。主要參考文獻和書目：【1】[M].重慶；西南交通大學出版社。【3】賈積雷，陳暉，[J].機電工程?！?】[M].北京：機械工業(yè)出版社。【7】[J].機械工程師，2005（9）；2122?！?】[J].河南科技大學學報，2003 （9）；3739。【11】盧輝斌，李麗香等，超混沌MG系數(shù)參數(shù)辨識及其他通訊中的應用[J].電子學報，2002，30（2）；289～291?！?3】張劍，加工中心精度檢驗標準的應用，制造技術與機床，1999，（5）?！?5】李小立，周云飛，[J].機械設計與制 （3）。數(shù)控機床的位置精度是影響其高精度的一個重要方面，因此有必要對數(shù)控機床進行位置精度的檢測和補償。關鍵字：數(shù)控機床,　位置精度，檢測， 雙頻激光干涉儀， 補償ABSTRACTWith the development of numerical control technology and equipmentin CHINA, CNC machi