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Techn0IogyandTesf工艺与检涮
通过几何误差分区来提高数控机床加工精度的研究
王晓峰 范晋伟 王称心 宋贝贝
(北京工业大学机 电学院,北京 100124)
摘 要:将传统点误差补偿 的方法与误差分区补偿方法进行对比,在对比中发现通过误差分区修改数控指令
的方法可 以显著提高机床的加工精度。
关键词 :几何误差 误差分区 加工精度
中图分类号 :TH161,TG659 文献标识码 :A
ThestudyofimprovingtheprocessaccuracyofNC machine
toolsthroughgeometricerrorpartition
WANGXiaofeng,FANJinwei,WANG Chenxin,SONGBeibei
(CollegeofMechanicalandElectronicApplication,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,CHN)
Abstract:Thearticlecomparedtraditionalpointerrorcompensationwith errorpartition,weconcludethaterror
partitioncan improvetheprocessaccuracyofNCmachinesignificallybymodifyingNC code.
Keywords:GeometricError;ErrorCompensation;ProcessAccuracy
机床的几何误差 占到整个机床误差 的20% 一 角,所以1个物体的实际定位和方向与所期望值相比
30% … , 因此对几何误差的辨识及补偿是提高机床加 具有6个误差源。机床的滑座是 1个在空间被限制了
工精度 比较有效的方法。本文提出了一种新的误差分 5个 自由度的物体,由于导轨的几何缺陷,滑座在运动
区补偿方法,通过与传统点补偿方法的对 比计算,确实 中表现出直线度误差、绕 3个轴的转角误差和沿导轨
对机床的加工效率和加工精度都有一定的提高。 定位误差。
图 1描述 了滑座一导轨系统的运动误差 。 表示
1 机床几何误差的描述及误差源
平移运动误差,s表示转角运动误差;下标表示平移误
1.1 几何误差的描述 差的作用方 向或转角误差转动轴的方 向;括号 内的字
机床的几何精度与零件工作面的几何精度、运动 母表示平移运动的方向。所有误差都是移动距离的函
件的运动精度、零部件之间及其运动轨迹之间的相对 数 。
位置精度等密切相关,它是保证加工精度的最基本条
件。机床制造误差对工件加工精度影响较大的有:主
轴 回转误差、导轨误差和传动链误差。主轴 回转误差
是指主轴各瞬间的实际回转轴线相对其平均回转轴线
的变动量。导轨误差主要包括在垂直面内的直线度 ,
在水平面内的直线度 ,前后导轨的平行度 (扭 曲),除 图1滑座一导轨系统的运动误差 图2转动部件的几何误差描述
了导轨本身的制造误差外,导轨的不均匀磨损和安装 图2描述 了转动部件 的几何误差。与直线运动的
质量,也是造成导轨误差的重要因素。传动链误差是 几何误差定义相似 ,6表示平移误差 ,表示转角误差 ;
指传动始末两端传动元件间的相对运动的误差。 下标表示平移误差的作用方向或转角误差转动轴的方
1.2 多轴机床的几何误差源 向;括号内的变量表示转动的角度。所有误差都是转
一 个物体在空间由6个 自由度
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