关于数控程序重构加工中心误差软件补偿技术.pdf

学兔兔 基于数控程序重构的加工中心误差软件补偿技术 口 胡世军 口 刘 学 口 王恩广 口 侯剑波 口 陈玉荣 兰州理工大学机电工程学院 兰州 730050 摘 要：论述了基于数控程序重构的机床软件补偿技术的原理，提出了无限插值定位确定误差补偿点的方法，克服了 等间距确定误差补偿点法在间距内误差无法控制的缺陷：研究了数控机床三种基本编程运动的数控程序重构算法；分析 了反向间隙的补偿：在FANUC Series 0i Mate—MC操作系统的VMC一860型三轴立式加工中心进行补偿实验，得出该补偿 技术能使数控机床的几何误差减少5O％ 关键词：数控程序重构 无限插值定位 软件补偿 中图分类号：TH161；TG659 文献标识码：A 文章编号：1000—4998f2015)04—0079—03 随着计算机技术和测量技术 的发展 ，机床误差软 补偿后刀具期望到达点 ( ，Ye，z。)，则 ： 件补偿技术 日趋成熟。数控机床软件补偿技术研究 的 = 一e (P) 内容包括数控机床误差模型的建立 、误差的参数测量 y~=y-e (P) (2) 和辨识以及误差补偿方法研究 ]。 目前常用的误差补 z =z—e (P) 偿方法是通过建立的误差模 型修改数控程序 ，即数控 补偿后刀具实际到达点 ( ， ， )，则： 程序重构 。数控程序重构为软件补偿中非常重要的一 = +e (Pc)~X--e (P)+e ( ) 环 ，其核心为误差补偿点的确定和基本运动的误差补 yac：=，，。+ey(Pc)=y—ey(P)+ey(Pc) (3) 偿算法。 目前 国内外采用的是等间距确定误差补偿点 = 。+e ( )~z--e (P)+e：(Pc) 的方法 ，补偿间距为预设 的一个常数 ，存在间距 内的误 从上式可 以看 出 ，补偿后实际到达的点 ，相对 差无法控制 的缺陷_2_。本研究给出了一种能无限插值 于理想 的轨迹点 P依然存在误差 e( )，但是相对补偿 定位划分误差模型来确定补偿点的方法 ．使机床的误 前轨迹点 只 已有很大 的改善。 差补偿有很大的柔性。 2 数控程序重构的实现 1 软件补偿原理 2．1 误 差补偿 点的确 定 数控机床的基本功能是按照数控加工程序 ，使切 本研 究采用无 限插值定位确定误 差补偿点 的方 削刀具与被切削工件之间实现准确定位和相对运动。 法 ，如图 1所示 ，以 轴的误差曲线为例 ，水平分割误 首先需要建立理想指令与实际运动之间的误差模型 ． 差曲线 e ，当误差值累计达到预设的偏差 占时，在该处 然后将误差值按照一定的计算方法反向叠加到 数控 设定一个补偿点。在确定第一个补偿点 并对其进行 系统的插补指令上 ，使误差部分抵消 ，实现误差补偿_3]。 补偿之后 ，理论上误差 e 回到零点 ，到累计误 差达到 用多体系统理论建立误差模型．使用 9线位移误 2 时 ，确定第二个补偿点 ：， 与 ：之间的误差 曲线