数控机床定位误差的软件补偿
收稿日期：2000-08-31.
作者简介：张虎（1963-），男，博士；武汉，华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心（430074）.基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目（863-511-820-004）；国家博士后科学基金资助项目.
数控机床定位误差的软件补偿
张虎周云飞唐小琦陈吉红
（华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心）
摘要：提出了基于“华工!型”数控系统数控机床的定位误差的软件补偿方法，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加工中心上进行的补偿实验表明，采用本补偿方法能使机床的定位误差减小70%以上.
关键词：数控机床；定位误差；软件补偿
中图分类号：TG659；TP202
文献标识码：A 文章编号：1000-8616（2001）04-0047-03数控机床的定位精度是指机床的运动部件在
数控系统的控制下运动所能达到的位置精度，它
与机床的几何误差一道对机床的切削精度产生重
要的影响［1~3］，它是用定位误差的大小来衡量的，因此减小定位误差是提高机床加工精度的重要途径.目前静态的硬件补偿［4］已逐步被使用软件的实时补偿法所取代.而软件补偿一般首先要通过试验找出机床的系统误差（也含有某些有大
致规律可循的随机误差）的变化规律，建立相应的
数学模型；然后借助模型计算出各位置的补偿
值，再经由机床的伺服进给进行补偿.
在现有的国内外数控机床上，采用的是等间
距的定位误差补偿方法，其补偿间距是根据要达
到的补偿精度来划分的，有间距确定困难和补偿
精度受其补偿点数限制的缺陷［5］.本研究给出了
一种能无限插值的定位误差软件补偿方法，使定
位误差的补偿有很大的柔性.
!
数控机床定位误差补偿原理!.!数控机床定位误差产生的原因
数控机床的运动轴是靠数控系统控制步进电
机或者伺服驱动单元来实现各个滑块的轴向定位
的.影响定位精度的原因主要有：!.丝杠螺母副
的制造和安装精度而造成的反向间隙和螺距不均
匀性误差；".机床轴系的跟随误差；#.数控插补
算法误差.定位误差软件补偿时并不需要知道引
起误差的单项原因，而是直接针对各种误差源的
综合效应进行补偿.!."数控机床定位误差的软件补偿方法由数控机床的基本功能，只要测量出理想指令与实际的运动之间的误差，就可把误差值反向
叠加到数控系统的插补指令上，使误差部分抵消，
实现误差的补偿.
数控机床各驱动轴的运动是靠数控系统对位
置环的控制来实现的，如图1所示.
图中的位置调r.2001
周期的实际位移，X i 点的误差为E i .考虑误差补
偿，第一个插补周期实际位移S 1=X 1-E 1
.
年
期张虎等：数控机床定位误差的软件补偿
数控机床定位误差的软件补偿
作者：张虎， 周云飞， 唐小琦， 陈吉红， Zhang Hu， Zhou Yunfei， Tang Xiaoqi，Chen Jihong
作者单位：华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心
刊名：
华中科技大学学报(自然科学版)
英文刊名：JOURNAL OF HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
年，卷(期)：2001,29(4)
被引用次数：21次
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本文链接：https://www.360docs.net/doc/841398581.html,/Periodical_hzlgdxxb200104016.aspx