機(jī)床制造中積累誤差的分析與補(bǔ)償研究
機(jī)械加工的過程中，最終精度的是由機(jī)床的刀具以及工件間相對的位移所決議的。關(guān)于刀具和工件間的位移差錯(cuò)可以運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)模型核算。差錯(cuò)抵償既經(jīng)過人為的辦法制造出新的，足以抵消當(dāng)時(shí)問題的差錯(cuò)，使用剖析、計(jì)算和概括三個(gè)過程，對初始差錯(cuò)的規(guī)則和特色進(jìn)行體系地把握，然后以所把握的信息為依據(jù)樹立數(shù)學(xué)模型，使制造出來的差錯(cuò)和初始的差錯(cuò)持平，作用力相反，到達(dá)削減差錯(cuò)的意圖。差錯(cuò)抵償和購買機(jī)床或許進(jìn)步機(jī)床的密度比較， 擁有顯著的特色： 一是解決時(shí)效快，而且靈活性強(qiáng)；二是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，報(bào)價(jià)要顯著低于其它方法。所以對差錯(cuò)抵償?shù)难杏懛浅Ｖ匾揖哂酗@著的經(jīng)濟(jì)性的手段。由于國外在差錯(cuò)抵償方面開展的研討起步早，現(xiàn)已取得了非常不錯(cuò)的成效， 國內(nèi)關(guān)于差錯(cuò)抵償?shù)难杏懘蠖噙€沒有進(jìn)入實(shí)用性階段，跟著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步，關(guān)于機(jī)床加工，差錯(cuò)抵償?shù)男枰獣?huì)越來越大， 因而關(guān)于差錯(cuò)抵償技能的研討應(yīng)當(dāng)愈加的廣泛。1 對于精工機(jī)床的誤差分析2 誤差補(bǔ)償， 除了要深入了解并且分析機(jī)床產(chǎn)生誤差的原因、認(rèn)識(shí)各種誤差產(chǎn)生的環(huán)節(jié)、充分掌握誤差性質(zhì)之外，還需要掌握誤差間的聯(lián)系。 從差錯(cuò)源頭調(diào)查得知，一般機(jī)床的組成有些為直線導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)軸、主軸、立柱、床身，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能會(huì)呈現(xiàn)差錯(cuò)。具體的差錯(cuò)源有11點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)差錯(cuò)；機(jī)床部件差錯(cuò)；切削力；熱變形；機(jī)床的裝配差錯(cuò)；刀具磨損；夾具差錯(cuò)；測驗(yàn)設(shè)備差錯(cuò)；機(jī)床控制差錯(cuò)；機(jī)床的分量和負(fù)載致使的差錯(cuò)；插補(bǔ)算法。 依據(jù)差錯(cuò)的來歷分類，包含了幾許差錯(cuò)、熱差錯(cuò)、運(yùn)動(dòng)差錯(cuò)、切削力差錯(cuò)等四有些。在各種機(jī)床的差錯(cuò)緣由中，最主要差錯(cuò)是幾許差錯(cuò)和熱差錯(cuò)，這兩項(xiàng)共占有了總差錯(cuò)的65%，所以怎樣削減這兩項(xiàng)差錯(cuò)，是進(jìn)步機(jī)床精度最關(guān)鍵的疑問，機(jī)床越精細(xì)，所受熱差錯(cuò)的影響就越大，不只會(huì)致使尺度的精度差錯(cuò)，更會(huì)由尺度發(fā)生差錯(cuò)然后影響到生產(chǎn)率。根據(jù)誤差的性質(zhì)分類，包括了動(dòng)態(tài)誤差和靜態(tài)誤差。動(dòng)態(tài)誤差指的是由于主軸的運(yùn)動(dòng)誤差、機(jī)床伺候服務(wù)、機(jī)床的震動(dòng)導(dǎo)致的誤差。由于動(dòng)態(tài)誤差對于機(jī)床運(yùn)行的工況依賴性強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致刀具和弓箭之間的位置發(fā)生變化。靜態(tài)誤差指的是在實(shí)踐的變化中，或者由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的誤差。主要有部件在低速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的誤差以及幾何誤差、熱變形誤差、機(jī)床偏載造成的誤差。在機(jī)床的誤差中，靜態(tài)誤差所占的比例為70%。 根據(jù)誤差補(bǔ)償對機(jī)床分類，包括非位置誤差和位置誤差。非位置誤差指的是和刀具或者工作臺(tái)無關(guān)的誤差，如力誤差、熱誤差。位置誤差指的是和刀具或者工作臺(tái)有關(guān)的誤差，如刀具磨損誤差、機(jī)床重力誤差、幾何誤差等。 2 誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵技術(shù) 2.1 建模 對于誤差建模，是誤差補(bǔ)償?shù)那疤幔`差補(bǔ)償?shù)慕７譃檎`差元素和誤差綜合建模。機(jī)械制造的過程中，最終的精度是由機(jī)床上工件和刀具間的位移所決定的，綜合誤差就是將工件和刀具的相對誤差以運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的方式表現(xiàn)出來，誤差元素建模是為了針對某一項(xiàng)誤差進(jìn)行建模，例如幾何誤差里的軸直線定位或機(jī)床的主軸漂移誤差。建模技術(shù)的關(guān)鍵部分是怎樣才可以尋找到更加有效的方法，把在機(jī)床中存在的各種誤差進(jìn)行綜合的分析， 最終使用模型的形式對機(jī)床的誤差進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。2.2 測量 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型是以機(jī)床各個(gè)的誤差成分為基礎(chǔ)，計(jì)算出方向誤差以及最終位置，所以必須對誤差的成分進(jìn)行有效、精準(zhǔn)的觀察、測量。測量的方法有間接辨識(shí)和直接測量兩部分。間接辨識(shí)是通過如球棒儀或者高精度的光柵等儀器測量誤差，然后使用建立好的模型和其它方法對測量所得的結(jié)果進(jìn)行分析，分離每一個(gè)誤差的成分，通常在測量綜合誤差時(shí)使用間接測量。直接測量是機(jī)床在不同的溫度、位置之下，使用激光儀或者是其它的機(jī)械、光學(xué)來進(jìn)行誤差測量，通常在進(jìn)行單項(xiàng)測量的過程中使用直接測量。通常而言，使用直接測量測量的原理簡單明了，還能夠得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，唯一的不足是耗時(shí)較長。間接測量是高效、迅速的測量方法。使用不同的測量技術(shù)，關(guān)鍵在于平衡效率和精度的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)以保持精度為原則，盡可能使用高效率的方法。 2.3 實(shí)施 開展建模和測量最終的目的是為了進(jìn)行誤差補(bǔ)償，誤差補(bǔ)償在實(shí)施中分實(shí)時(shí)補(bǔ)償和離線補(bǔ)償兩部分。 實(shí)時(shí)補(bǔ)償。通過使用硬件輔助裝置，把獲得的位置或者溫度的信號(hào)輸入進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置，補(bǔ)償裝置會(huì)根據(jù)誤差的模型計(jì)算出進(jìn)行誤差補(bǔ)償應(yīng)當(dāng)具有的數(shù)值，從接口輸入機(jī)床的系統(tǒng)，從而達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｊ褂脤?shí)時(shí)補(bǔ)償對于機(jī)床而言有著很強(qiáng)的適用性，并且對定位誤差等多種類型誤差進(jìn)行補(bǔ)償，在進(jìn)行補(bǔ)償?shù)倪^程中使用的模型也非常靈活，無論是線性模型還是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都能夠以軟件的方式編制，誤差補(bǔ)償?shù)木群退x用的誤差模型有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。實(shí)施實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵在于簡便性、有效性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。 離線補(bǔ)償。根據(jù)測量所得的誤差，把精工的加工程序修改成新的程序，輸入機(jī)床，也可以將測量所得的誤差以誤差文件輸入精工系統(tǒng)， 讓系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中根據(jù)誤差文件進(jìn)行調(diào)用，從而達(dá)到誤差補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｊ褂秒x線補(bǔ)償，要求補(bǔ)償誤差必須是固定的，至少是已知數(shù)值，所以，只能針對幾何誤差之類的穩(wěn)定誤差進(jìn)行補(bǔ)償，如果機(jī)床的溫度發(fā)生變化，這時(shí)必須使用實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行補(bǔ)償。本文由海天精工文章整理發(fā)表，文章來自網(wǎng)絡(luò)僅參考學(xué)習(xí)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。http://www.puliou.cn/