数控机床误差补偿的方法有哪些

第十届全国机床专业学术会议

数控机床进给误差的动态补偿方法研究

北京航空工艺研究所（100024） 薛汉杰 陈烨

论文摘要：

鉴于传统的静态误差补偿方法不能很好地满足高精度的加工要求，特别是对大型数控机床动态误差较大的情况。在本文中，把模糊逻辑控制应用于数控机床的误差补偿，对机床的进给误差采用动态补偿方法，有效的提高了机床加工精度。并通过自学习算法对控制参数进行寻优，以获得最优补偿效果，具有现实意义和应用价值。

关键词：数控机床 进给误差 动态补偿 模糊逻辑控制 参数寻优

随着制造技术的发展，数控机床在各方面都得到了普及，同时对数控机床的精度也提出了更高的要求，虽然国内外对数控机床的研究都投入了大量的人力物力，但是对数控机床的加工误差补偿方面的研究并没有得到同步发展，显得相对滞后，提高机床精度的方法局限于机床的结构和超精密的机床部件，这样往往使数控机床的造价大大提高。近年来，由于误差补偿技术的发展，使得在获得相同加工精度要求下，对机床的结构及其部件的依赖程度相应降低，从而大大提高了数控机床的性能价格比。本文对传统的静态误差补偿进行了改进，采用动态补偿的方法，使误差补偿值随着加工条件的变化而动态的改变，从而更有效的减少误差，提高机床加工精度。

近年来，

2007年第26卷12月第12期机械科学与技术

MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringDecember2007Vo.l26No.12

数控机床几何误差特性及其测量方法研究

刘焕牢,李 斌,王 贵,师汉民

(1广东海洋大学工程学院,湛江 524025;

2

1212

华中科技大学国家数控系统工程研究中心,武汉 430074)

摘 要:分析了数控机床几何误差和定位误差的异同。指出了数控机床定位误差测量的前提条件

是误差值要表示为指令位置点坐标的函数,从而进一步明确了数控机床满足这一条件的基本要求。在此基础上,提出了数控机床末端定位误差的基本特性是相对性、位置依赖性、连续性。并用试验的方法验证了以上特性,为数控机床的误差测量、误差补偿提供了理论依据和实践方法。关 键 词:数控机床;几何误差;定位误差;测量误差

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1003-8728(2007)12-1570-04

CharacteristicsofGeometricErrorsinaCNCMachine

ToolandTheirMeasurementMethod

LiuHuanlao,LiBin,W

70

工具技术

高精度数控机床切削力误差测量方法探讨

刘焕牢，陈宝月，刘璨，谭光宇

广东海洋大学

摘要：随着强力、高效切削方式的推进以及难加工材料的加工，由切削力引起的工件加工误差（简称切削力误cuttingforceinducederror）不容忽视。本文提出切削力误差直接测量法，差，实现了工作过程中切削力和误差数值“一维”“二维”提出建立基于和测量技术的混合的直接对应。通过对不同测量方法所反映机床误差特性的甄别，

误差模型的思想，研究成果能够为数控机床动态行为对加工性能的影响机理提供试验数据和理论基础。

关键词：切削力误差；直接测量法；混合误差模型中图分类号：TG659

文献标志码：A

ResearchonCuttingForceInducedErrorMeasurement

MethodofPrecisionCNCMachineTools

LiuHuanlao，ChenBaoyue，LiuCan，TanGuangyu

Abstract：Thecuttingforceinducederrorhasbeenmoreimportantasthehardcuttingandhardcuttingmaterialused．Thedirectmeasurementonth

学习情境一 数控机床的认识

学习目标：

完成本学习任务后，你应当能够：

1、 了解数控机床的种类，掌握数控机床的组成及各部件名称； 2、 熟知数控系统各单元器件的名称、功能、接口及选用原则； 3、 能根据电气原理图完成数控系统的基本连接；

一、学习准备

1、把实训车间的所有数控设备进行登记，并进行分类，写出其型号规格及功能特点。 序号 名称 型号规格 功能 设备编号 数量

2、数控车床整机及主要部件结构的认识

认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统，观察机床主要部件结构。（观察CK6132数控车床整机。床身组件、主轴、进给轴、刀架、尾座及防护罩等组成部件。） 1）写出数控车床的主要技术参数

型号 床身上最大回转直径 最大加工长度 拖板上最大回转直径 主轴通孔直径

主轴转速(自动变速) X轴行程 Z轴行程 X轴最大移动速度 Z轴最大移动速度 尾座套筒锥度 电动刀架工位 电动刀架重复定位精度 定位精度（重复定位精度） 最大进给速度 主电动功率 2）

型号 工作台尺寸 工作台最大承重 主

湖南大学毕业设计

目录

第一章 绪论 .......................................................................................................................................... 1 1.1、数控系统的发展简吏及国外发展现状 .................................................................................... 2 1.2．我国数控系统的发展现状及趋势 ............................................................................................ 3

1.3 伺服系统的特点………………………………………………………………………………..4

第二章 设计总体方案 ...................................................................................

***学院

电气安全课程设计

设 计 题 目: 数控机床的电气安全 学 生 姓 名： 学 号： 系 别： 城市与环境科学系 专 业 班 级： 安全工程 指 导 教 师：

目录

摘要................................................................ 1 Abstract............................................................ 1 1.数控机床电气安全的基本介绍........................................ 2 2.数控机床电气装置组成.............................................. 2 3.数控机床常见电气故障.................................

机床原点的设定

KND系统：

将机床停到原点位置，在驱动器上按住“TU2”,直到变成“数值‘

新代系统SYNTEC ：

将机床停到原点位置，在”回零“模式下，”串列参数“---”绝对设定“---设定原点---确

定

发那科系统FANUC:

参数#1815 B5=1，断电重启，参数#1815B4=1断电重启。

三菱系统MITSUBISHI：

”维护’里，先输密码---“绝对位置”将0=1和#1=1，后用手轮将对应轴向向负

向移动，直到状态出显示“结束”，断电重启。

软限位的设置

KND凯恩帝系统：

正向行程限位 P0610

负向行程限位 P0611

新代系统SYNTEC:

X轴第一软件行程正限位#2401

X轴第一软件行程负限位#2402

Y轴第一软件行程正限位#2403

Y轴第一软件行程负限位#2404

Z轴第一软件行程正限位#2405

Z轴第一软件行程负限位#2406

发那科系统FANUC:

机床正限位#1320，#1326

机床负限位#1321，#1327

三菱系统MITSUBISHI:

机床正限位#2013，

机床负限位#2014

FANUC数控机床机械原点的设置

在通常情况下，设置数控机床机械原点的方法主要有以下两种：1)手动使X、Y、Z三轴超程印利用三轴的极限位置选择机械原点。2)利用各坐

（1）数控机床的主要技术规格

数控车床主要有床身、刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；数控铣床主要有工作台、工作台T形槽、工作台行程等规格尺寸。 （2）数控机床的运动指标

数控机床主轴采用直流或交流伺服电动机驱动，选用高速精密轴承支撑，保证主轴具有较宽范围和较高回转精度，以及较高的刚度和抗震性。现代数控机床的主轴普遍达到5000～10000r/min，甚至更高的转速。主轴转速可以通过操作面板上的“主轴转速倍率”开关直接改变，其调节范围为50％～120％，每档间隔为5％～10％。

（3）数控机床的精度指标 1）脉冲当量（分辨率）

脉冲当量是影响数控机床加工精度和表面质量的主要因素,因而是数控机床的重要精度指标.普通数控机床的精度指标是0.001mm,经济型数控机床的精度指标为0.01mm,精密或超精密数控机床的精度指标为0.001 mm～0.0001mm。 2）定位精度

定位精度是指数控机床工作台等移动部件所达到的实际位置的精度.实际位置与指令位置的差值为定位误差.引起定位误差的因素包括伺服系统、检测系统、进给系统误差，以及运动部件的几何误差。定位误差将直接影响零件加工的精度，一般数控机床的定位精度为0.001 mm

2014-2015-1数控机床复习题

1.数控机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？

2.数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？ 3.绝对编程和增量编程有什么区别？

4.数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系, 并简述其主要组成部分的基本功能。

5.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？ 6.用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O (0, 0)，终点为A (-6, 4)，给出插补计算过程，并画插补轨迹。

7.用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A（5，0），终点为B（0，5），给出插补计算过程，并画插补轨迹。

8.三相步进电机转子齿数为100，以双三拍通电方式，步距角为 度，三相六拍方式步距角为 度。

9.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速 。 10.感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为 和 。

11.按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分，可分为点位控制数控机床和（ ）。 A. 开环控制数控机床

实验1 数控机床基本组成及功能部件的认识实验

一、实验目的

1．学习和掌握数控机床基本组成结构及其工作原理 ； 2．了解数控机床的各种功能部件及其作用 ；

3．了解数控机床的各种控制用电子元器件及其功能 ； 4．了解数控机床的各种位置检测元件及其作用 。

二、实验设备

1．机电一体化教学实验设备； 2．加工中心。

三、相关知识概述

本实验为认识实验，主要目的是加强学生对数控机床的基本组成、工作原理及功能部件、电子元器件、位置检测元件的感性认识。由老师给学生作现场讲解并进行数控机床运动控制演示。

1．知道数控机床基本组成结构。

数控机床一般由输入/输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置（或执行机构）可编程控制器及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，如下图所示为数控机床的组成框图。其中除机床本体以外的部分统称为CNC系统。

各组成部分的作用：

1） 输入/输出装置：输入装置的作用是将载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，

传送并存入数控装置内，一般为键盘。输入装置为显示器，其作用是为数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，如正在编辑的程序、坐标值、报警信号等。因此，输入/输出装置是机床数控系统和打操作人员进行