数控机床定位误差的软件补偿

提出了基于“华工I型”数控系统数控机床的定位的软件补偿方法,该方法克服了等间距定位误差补偿的缺点,使定位误差补偿的位置可随机设定,建立了数控机床定位误差软件补偿的数学模型,在XK713加工中心上进行了补偿实验表明,采用本补偿方法能使机床的定位误差减小70%汉上。     

数控机床闭环控制系统的螺距误差补偿

介绍了数控机床闭环控制系统的一种螺距误差补偿方法 ,该方法采用等间距、可变点数进行补偿 ,补偿方法简便、快速、实用 ,有效地提高了机床的加工精度     

数控机床补偿误差的激光干涉仪识别技术

提出了基于数控机床的空间误差模型,用激光干涉仪测量机床工作空间中的对角线位移误差来识别机床空间误差的方法,解决了机床垂直轴roll误差的测量难题。结果表明所提出的方法测量精度高,缩短了测量时间,减少了对光学器件的需求量。     

螺距累积误差对数控机床精度的影响与对策

分析了机床定位精度对数控机床精度的影响,探讨了丝杆螺距累积误差对数控机床定位精度的影响,最后提出用软件补偿的办法来减少螺距累积误差对CNC机床的影响。     

数控机床的误差模型

以多体系统基本理论为基础,根据数控机床实际情况,推导出数控机床几何误差模型,建立了适合于各类工程对象进行运动误差分析与研究的一般多体系统误差分析理论,在此基础上,可以推导出加入热误差和变形误差在内的数控机床误差模型。     

数控机床热误差实时补偿

数控机床在加工过程中,由于机床部件受到环境温度、摩擦热和切削热等因素影响导致温度升高而发生变形,部件之间原来的相对位置发生改变,相对运动的正确性被破坏.机床部件尺寸的变化使得数控机床精度降低,造成工件加工过程中的热变形误差.在分析产生机床热误差原理的基础上,探讨了热误差的测量方法,并利用多元线性回归方程建立机床热变形和温升之间的数学模型,利用误差补偿技术进行修正,从而减小机床热变形造成的被加工工件的尺寸误差.     

数控机床热误差实时补偿应用

将由机床热变形引起的、决定工件加工误差的工件与刀具间相对热位移通过机床数控系统的外部机床坐标系偏置来实现实时补偿,并研制开发了高精度、低成本、满足实际加工要求的热误差实时补偿控制器,经数家企业实际生产使用,数控机床的加工精度大幅度提高,从而验证了本方法的正确性和本实时补偿控制器的有效性。     

基于插值算法的数控机床复合误差补偿技术

为提高数控机床的加工精度,提出了基于线性插值法和牛顿插值法的数控机床几何与热的复合误差建模方法,并利用数控系统外部机床坐标系的偏置功能,应用自行研发的综合误差实时补偿系统进行误差在线实时补偿.结果表明:所提出的模型具有计算简便、预测精度高等优点,可用于各种复杂加工场合中的数控机床几何误差与热误差的实时补偿.     

五轴数控机床综合误差建模分析

分析了机床运动副的误差运动学原理，利用齐次坐标变换对一台包含3个移动副和2个转动副的五轴加工中心建立了误差综合数学模型．模型中不仅包含了几何误差且包含了热误差，共计57个误差元素．本分析方法可为其他类型的多轴数控机床、机器人的误差综合建模及补偿提供理论参考．     

国外数控机床误差建模与补偿技术研究的历史及现状分析

阐述了国外数控机床的几何误差、热误差建模及补偿历史,对精度高的建模和补偿方法进行了分析,指出了其优缺点,对设计新的建模和补偿方法具有重要的指导意义。     

数控机床空间误差的无模测量与补偿

提出了用激光杆仪直接测量数控机床刀具的定位误差，实现空间误差无模识别的方法，建立了误差预报的三维网格模型，利用有限元方法实现空间任意一点误差的预报，在XK713数控加工中心上进行了本方法的误差测量，预报和补偿实验，结果表明所提出的误差测量方法具有操作方便、成本底、精度高的特点，误差的预报和补偿效果显著。     

嵌入式数控机床位置精度评定及误差补偿系统

提出一种低成本基于步距规的误差补偿系统，该系统可以实现普通精度级数控机床位置精度评定，并通过软件自动修改误差补偿表，使机床精度得以强化．运用该系统可使机床各轴定位精度从0．150～0．400mm升级到0．030-0．050mm，螺距反向间隙从0．020-0．040mm升级到0．005-0．009mm．     

数控机床可用性研究综述

数控机床可用性是可靠性、维修性和维修保障性的综合反映,是用户最为关心的一个特性。它不仅受数控机床功能故障的影响,也受诸如精度退化、性能波动、漏油等性能故障的影响,因此,孤立地研究国产数控机床的可靠性（功能故障）不足以维持产品的“可用好用状态”。分析了国产数控机床可用性的现状及研究意义,对数控机床可用性建模方法和数控机床维修决策方法的国内外研究现状进行了阐述,总结了数控机床可用性研究存在的问题和发展动态,对基于元动作单元的数控机床可用性系统化建模和以可用性为中心的数控机床主动维修决策两个亟需解决的关键科学问题提出了见解,以期为数控机床可用性研究提供思路。     

数控滚齿机热变形误差分析与补偿新方法

为了对数控滚齿机的热变形误差进行补偿,提高齿轮加工精度,利用聚类回归分析方法,优化选择了热误差补偿过程中的温度测量点.采用最小二乘回归方法建立了热误差模型,实验结果验证,该模型精度高.提出了一种热误差差动螺旋补偿方法,该方法完全采用外部硬件补偿,能够独立地实现对热变形误差的实时补偿.与其他补偿方法对比,该方法不受限于数控系统的开放性,通用性较强.     

基于灰色GM(1,4)模型的数控机床热误差补偿技术

为降低机床加工过程中温度场变化对机床加工精度的影响,分析了数控机床生产过程中热源组成及热误差产生机理,根据灰色关联度理论从原设定的8个温度测量点中计算选定4个机床温度关键测量点,建立了灰色GM(1,4)预测模型。该模型搭建了4个关键测温点的温度变化情况与机床热误差值之间的映射关系,能在生产过程通过获取关键点温度实时预测机床热误差值,再通过数控系统将预测值补偿到刀具进给位置,以此形成机床热误差补偿机制。最后,以精密卧式加工中心THM6380为实验对象,检验GM(1,4)模型预测结果与实际热误差值间的差距,拟合残差在±1μm以内,拟合效果良好。     

数控机床分布式监控系统通信接口设计

针对数控机床分布式监控系统,基于层次化、模块化的监控系统软件结构,设计了一种满足分布式结构的数控机床监控系统通信接口,有利于监控系统软件扩展与兼容性;同时,采用数据命令、变量ID与变量参数库组成数据表的方式,设计了一种数据传输与解析方式,实现了监控系统端与数控机床端应用层的数据快速定位、传输与解析.将所设计通信接口应用于华中DNC-11的数控机床监控系统中,通过监控数据快速、稳定、可靠的传输,实现了数控机床运行状态的监控,验证了本文设计的有效性.     

基于人机工程学的数控机床耦合仿生优化设计方法研究进展

当前中国多数数控机床不仅动静态性能与国外同类产品存在较大差距,而且忽略了用户对数控机床越来越高的人性化设计需求,导致国产数控机床的综合竞争力相对低下。为了解决以上问题,在详细研究国内外机床设计方法研究成果的基础上,提出采用人机工程学和耦合仿生学来研究数控机床协同优化设计方法。结合人机工程学建立数控机床的"人—机—环境"交互作用机制,进而得到数控机床人机工程设计准则;以耦合仿生学为理论基础,研究生物结构的"形态-结构-功能-自适应生长"多元耦合机理,根据相似性原理提取其力学性能优势,从而得到数控机床多元耦合仿生设计技术;将数控机床人机工程设计准则和耦合仿生设计技术有机结合,考虑数控机床各性能之间的相互影响及耦合机制,形成一种新的多目标协同优化设计方法。所提出的数控机床优化设计新方法不仅有利于提高整机的动静态性能,而且融入了"以人为本"的设计理念,研究前景良好。     

基于时变特性的数控机床综合误差建模方法

 以立式B-A 摆头五轴数控机床为例,根据机床误差元素的时变特性,研究一种能够反映静、动态综合误差的数控机床误差建模方法。将动态误差表达为与运动单元速度、加速度相关的傅里叶级数形式,并与静态误差结合,将运动副误差元素表达为静态误差矩阵与动态误差矩阵的复合形式,利用多体系统理论构建了静、动态误差与刀具轨迹误差的映射关系模型。理论分析表明,基于时变特性的综合误差建模方法考虑了运动学、动力学两方面的影响因素,可以更准确地反映机床高速、高精加工过程产生的实际误差,从而为数控机床的误差补偿及控制参数整定奠定一定的理论基础。     

数控机床运动误差的检测与仿真

分析了造成数控机床运动误差的主要来源,给出了各主要误差来源对应的特征曲线.提出了一种可用于综合误差诊断的数学方法,并通过大量的仿真研究证明:运用该算法诊断综合误差来源结果正确,方法有效可行.     

高速进给条件下数控机床圆轨迹运动的激光非接触法误差分析

提出一种检测加工中心在高速进给条件下精度的非接触方法.以三轴加工中心为例,介绍了这种方法的数学理论基础.利用两个激光干涉仪分别测出加工空间XY、YZ和XZ平面内的坐标值和半径误差等信息,把这些数据代入已经建立的数学模型中,程序即可自动计算出机床的静态和动态误差.该方法检测时的进给速度是接触法的6倍,更适用于现代高速进给机床的精度检测,而且检测精度比接触法高,检测范围更宽.