数控机床误差分析

论文摘要

如何提高数控机床的加工精度已经成为一个重要的课题,而误差补偿技术已经成为减少数控机床误差的重要手段。误差补偿技术包括机械式补偿和软件补偿。由于软件补偿的简单易行、节省成本,可以在不降低机床精度的情况下延长机床的使用寿命,因而得到了广泛的应用。到目前为止,误差补偿补偿技术基本上还停留在理论分析和实验室范围内应用。本文对机床各部分的误差分别单独分析,以期能够有针对性的对机床部件中较大的误差进行补偿,并能够应用在生产实际中。本文分析的误差包括由控制系统带来的误差、机械部件的制造误差、部件磨损及变形引起的误差,具体有:控制系统滞后误差、反向间隙误差、插补原理误差、导轨垂直度误差、螺距误差、热变形误差。对于各项具体误差,通过分析确定误差产生的原因,并对误差建模。根据误差模型,利用软件仿真出误差分布图,并能够得出误差的最大值,为加工零件的误差作出初步估计。根据估计值确定是否采用补偿。根据对各项误差的分析,利用软件Visual C++建立一套软件系统,该软件通过对图形进行处理来实现补偿。利用误差模型和测量的数据,对图形进行变换,将误差叠加到图形中,从而达到误差补偿的目的。软件主要可以处理滞后误差、间隙误差、垂直度误差、螺距误差等。功能包括误差曲线的仿真与计算、误差补偿曲线的生成与仿真。生成的误差补偿曲线经过刀具路径生成软件处理后就可以用来实际的生产加工过程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 误差及其分类
• 1.2 误差建模、检测与补偿技术研究概况
• 1.3 误差补偿面临的困难
• 1.4 本课题的研究意义
• 1.5 本课题的来源与研究内容
• 第二章 控制误差分析
• 2.1 轮廓跟随误差分析
• 2.2 插补原理误差
• 2.3 本章小结
• 第三章 间隙误差与垂直度误差
• 3.1 丝杠间隙误差分析与补偿
• 3.2 数控机床垂直度误差分析与补偿
• 3.3 本章小结
• 第四章 螺距误差与热误差
• 4.1 螺距误差分析
• 4.2 热变形误差分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 误差处理软件系统
• 5.1 软件的主要功能介绍
• 5.2 软件功能的实现
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 对今后的展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文