数控机床定位误差全温度综合建模和实时补偿.pdf

第5期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 No．5 2014年 5月 ModularMachineTool＆ AutomaticManufacturingTechnique M ay．2014 文章编号 ：1001—2265(2014)05—0083—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．05．021 数控机床定位误差全温度综合建模及实时补偿 朱小龙 ，杨建国，代贵松 (上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240) 摘要：提出一种数控机床定位误差的全温度综合建模方法。通过测量获得加工中心定位误差，采用 多项式拟合和纵向建模法建立 了加工中心在不同温度状 态下定位误差的综合预测模型。利用 FANUC数控 系统的外部原点偏移功能，对一台加工中心进行实时误差补偿实验验证 。实验结果表 明，应用此误差建模方法及补偿功能，在常温和温升状态下，加工中心在三个方向的定位误差与补偿 前相 比都下降90％左右，大幅提高了加工中心在变温状态下的定位精度。 关键词：加工中心；定位误差；误差建模与补偿 中图分类号 ：TH164；TG659 文献标识码 ：A SynthesisModelingandReal-timeCompensationofPositionErrorsatFull TemperatureforMachineTools ZHU Xiao-long，YANGJian—guo，DAIGui—song (SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：A synthesismodelofpositioning errorunderfulltemperatureformachine toolsispresented． Throughmeasuringhtepositioningerrorofmachiningcenter，asynthesispredictionmodelofrpositioninger— roratdifferenttemperaturesisproposedbasedonpolynomialfittingandlongitudinalmodeling．Real-timeer- rorcompensationiscarriedoutonamachiningcenterbyapplyinghteexternalcoordinateoffsetfunctionof FANUCcomputernumericalcontrol(CNC)system．Thereal-timecompensationcarriedoutonhtemachi— ningcentershowshtatapplicationofthiscompensationmehtodcompensatespositioningerrorsinthreedirec- tionsbyalmost90％ comparedwiht nocompensation．Theaccuracyofthemachiningcenterisimprovedef- fectively． Keywords：machiningcenter；positioningerror；errormodelingandcompensation 平衡状态的全温度条件下的定位误差进行 了测量 ，并 O 引言 运用线性拟合及纵向建模综合建模方法对一台加工中 高精密加工在当今工业应用中占有举足轻重的作 心的定位误差进行建模 ，从而建立了对加工中心定位 用，已经成为国际竞争力的重要标志。在机械加工过