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以多至五轴的数控机床为对象,通过研究机床多误差综合数学模型、高效测量、误差元素的精密和鲁棒建模、网络群控和实时补偿等,建立包括几何、热和切削力等诸多误差的综合数学模型及其各类型数控机床统一的误差综合数学模型,提出基于矢量多步法及组合轨迹运动的数控机床误差元素的高效激光测量和辨识、温度传感器在机床上三维优化布置、几何和热复合的误差元素建模和五轴联动补偿运动解耦等理论和方法,开发经济实用的多至五轴数控机床多误差动态实时补偿系统,编制误差在线自动建模软件,在五轴数控机床上实施多误差综合动态实时补偿,实现通过网络对诸多台机床进行远程实时补偿的监控和误差补偿模型的修正,从而大幅度提高机床加工精度,并创建数控机床误差测量、建模和补偿理论方法体系,形成具有自主知识产权的核心技术并向企业推广应用,提升国产数控机床的加工精度水平和国际市场竞争力,把数控机床误差补偿技术发展到国际领先水平。
以多至五轴的数控机床为对象,通过研究机床多误差综合数学模型、高效测量、误差元素的精密和鲁棒建模、网络群控和实时补偿等,建立了多轴多误差综合加工误差数学模型及各种类型数控机床统一的综合数学模型、提出了多轴机床多误差的高效测量和辨识技术及传感器在机床上的多维优化布置策略、给出了几何误差、热误差、力误差元素的新建模方法、提出了多轴联动补偿运动解耦和多轴全运动联动补偿方法、研制了多轴多误差的动态实时补偿控制系统、研制了多轴多误差网络群控实时补偿系统和基于网络节点补偿单元的分布式网络系统、设计了网络群控实时补偿系统的通信模式。在五轴数控机床上实施多误差综合动态实时补偿;并实现通过网络对诸多台机床进行远程实时补偿的监控和误差补偿模型的修正,完成了网络群控实时补偿,大幅度提高机床加工精度。通过研究工作,研究成果已推广应用于多家数控机床制造企业和应用企业。创建了数控机床误差测量、建模和补偿理论方法体系,提升国产数控机床的加工精度水平和国际市场竞争力。 2100433B
铸造厂里,一般没有也不需要数控机床(加工中心)。但沧州有许多搞不锈钢加工的(管接头,阀门,等)中小企业,数控车床还是比较多的。有的铸造厂也自己铸造,也自己加工不锈钢零件,这样的厂子里有数控车床的。
机床数控改造的意义 1)节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用,大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1...
20世纪中期,随着电子技术的发展,自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现,给自动化技术带来了新的概念,用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制,推动了机床自动化的发展。 采用数字技术进行机械加工...
数控机床热误差补偿建模方法
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数控机床热误差补偿建模方法
数控机床热误差补偿建模方法
《数控机床误差实时补偿技术》主要介绍数控机床的误差概念及误差形成机理、误差综合数学模型的建立方法和理论、误差检测和误差元素建模技术、误差实时补偿控制及其系统等内容,并在理论方法基础上,给出了误差实时补偿应用实例。
《数控机床误差实时补偿技术》可作为机械制造专业研究生的教材或教学参考书,也可供从事精密加工、精密测量,以及数控机床设计、制造及使用的人员阅读。
第1章绪论
1.1数控机床误差补偿研究的意义
1.2数控机床误差补偿的基本概念、特性及步骤
1.2.1数控机床误差补偿的基本概念及特性
1.2.2数控机床误差补偿的步骤
1.3数控机床误差补偿技术研究的历史、现状和发展
1.3.1数控机床误差补偿技术研究的历史
1.3.2数控机床误差补偿技术研究的现状
1.3.3数控机床误差补偿技术研究的发展趋势
第2章数控机床误差及其形成机理
2.1数控机床误差的概念及分类
2.1.1误差的概念
2.1.2误差的分类
2.2数控机床几何误差元素
2.3机床热误差及其形成机理
2.3.1机床热变形机理
2.3.2机床热源及温度场
2.3.3机床热变形分析
2.4其他误差及其形成机理
2.4.1切削力引起的误差
2.4.2刀具磨损引起的误差
2.4.3其他误差
2.5误差元素表及其应用
第3章机床误差综合数学模型
3.1齐次坐标变换
3.2机床误差综合数学模型的建立
3.2.1机床误差综合模型的建模方法
3.2.2四种结构加工中心的综合模型
3.3四种结构加工中心的统一数学模型
第4章机床误差检测技术
4.1机床几何误差检测
4.1.1激光干涉仪检测法
4.1.2机床误差的双球规检测法
4.1.3机床误差的平面光栅检测法
4.2机床温度与热误差检测
4.2.1数控机床温度与热误差(位移)检测系统
4.2.2温度测点布置技术
4.3切削力和切削力误差检测
4.3.1测力仪直接测量切削力
4.3.2通过驱动电动机电枢电流间接检测切削力
4.4其他误差的检测
第5章数控机床误差元素建模技术
5.1仅与机床位置坐标有关的几何误差元素建模
5.1.1几何误差元素建模原理
5.1.2几何误差元素建模举例
5.2仅与机床温度有关的热误差元素建模
5.2.1热误差元素建模原理
5.2.2主轴热漂移误差建模
5.3与机床位置坐标和温度都有关的复合误差元素建模
5.3.1复合误差建模原理
5.3.2机床几何与热复合误差建模举例
第6章数控机床误差实时补偿控制
6.1误差补偿方式及实施策略
6.1.1误差补偿方式
6.1.2误差补偿实施策略
6.2基于原点偏移的误差实时补偿控制系统
6.2.1误差实时补偿控制系统的硬件执行平台
6.2.2误差实时补偿控制系统的软件平台
6.2.3上位机操作、建模和分析软件
6.2.4误差实时补偿控制系统的工作过程
6.3基于CNC底层通信的误差实时补偿系统
6.3.1基于CNC底层通信的误差实时补偿功能的实现
6.3.2实时误差补偿的功能模块
第7章数控机床误差实时补偿技术应用实例
7.1车削中心热误差实时补偿
7.1.1问题描述
7.1.2机床温度场及热误差的检测与分析
7.1.3热误差模态分析
7.1.4误差建模
7.1.5实时补偿控制系统及补偿效果检验
7.2数控双主轴车床几何与热误差综合实时补偿
7.2.1数控双主轴车床运动部件结构简介及其误差元素
7.2.2误差综合数学模型
7.2.3误差元素检测和建模
7.2.4误差补偿控制及补偿效果检验
7.3加工中心几何误差与热误差综合实时补偿
7.3.1温度传感器在机床上的布置
7.3.2实时补偿器与机床数控系统的连接及其功能调试
7.3.3机床误差动态实时补偿前后对比分析
参考文献 2100433B
实时误差补偿(在线检测误差补偿或动态误差补偿):加工过程中,实时进行误差检测,并紧接着进行误差补偿,不仅可以补偿系统误差,且可以补偿随机误差。
非实时误差补偿:只能补偿系统误差。
软件补偿:通过计算机对所建立的数学模型进行运算后,发出运动指令,由数控伺服系统完成误差补偿动作。软件与硬件补偿的区分是看补偿信息是由软件还是硬件产生的。软件补偿的动态性能好,机械结构简单、经济、工作方便可靠。
综合误差补偿是同时补偿几项误差,比单项误差补偿要复杂,但效率高、效果好。
多维误差补偿是在多坐标上进行误差补偿,难度和工作量都比较大,是近儿年来发展起来的误差补偿技术。