数控机床三维空间误差建模及补偿技术研究

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数控机床的加工误差补偿与精度控制研究

数控机床的加工误差补偿与精度控制研究数控机床是现代制造业中不可或缺的重要设备，它的加工精度直接影响着产品质量和工艺效率。

然而，由于加工过程中存在各种误差，数控机床的加工精度往往无法达到理想状态。

为了解决这一问题，研究人员一直在探索数控机床的加工误差补偿与精度控制技术。

首先，我们来了解一下数控机床的加工误差。

加工误差是指实际加工结果与预期加工结果之间的差异。

这种误差可以由多个因素引起，比如机床结构刚度不足、传动系统的精度问题、刀具磨损等等。

这些误差会导致加工件的尺寸、形状和表面质量与设计要求不符，严重影响产品的质量和性能。

为了减小加工误差，研究人员提出了误差补偿技术。

误差补偿是通过对机床系统进行精确建模，并根据误差来源进行补偿，从而使实际加工结果更接近预期结果。

目前常用的误差补偿方法有几何误差补偿和热误差补偿。

几何误差补偿是通过对机床结构和传动系统进行建模，计算出误差的大小和方向，并通过调整机床的运动参数来进行补偿。

例如，当发现机床导轨的位置偏差较大时，可以通过调整导轨的位置来减小误差。

此外，还可以通过加装补偿装置，如补偿台等，来消除误差。

几何误差补偿方法简单易行，可以有效地改善加工精度。

热误差补偿是针对机床加工过程中由于热膨胀引起的误差进行的补偿。

在机床运行过程中，由于电机、轴承和传动系统的摩擦等原因，会产生大量热量，导致机床结构的膨胀和变形，从而引起加工误差。

为了解决这个问题，研究人员提出了多种方法，如采用低热膨胀材料制造机床、加装温度传感器并通过控制系统进行实时补偿等。

这些方法可以有效地降低热误差，提高加工精度。

除了误差补偿技术，精度控制也是提高数控机床加工精度的重要手段。

精度控制是通过对机床系统进行监测和调整，保证其在加工过程中始终处于良好的工作状态，从而达到较高的加工精度。

精度控制包括静态精度控制和动态精度控制两个方面。

静态精度控制主要是通过对机床的结构和传动系统进行优化设计，以提高其刚度和精度。

五轴数控机床空间误差测量、建模与补偿技术研究

(2) 建立了适用于多种结构类型五轴机床的空间误差统一模型。传统建模过程中，每种结构机床均需要建立一个模型，存在通用性差的问题，而本论文通过设计一种新的奇异函数作用于运动链上，输入机床
平动轴和旋转轴的类型序号后，多余的变换矩阵将自动转变为单位阵，可适用于12种类型的五轴机床。与现有的统一模型相比，该模型更加具体且方便，用户只需向模型输入机床平动轴和旋转轴对应的类型序号(0,1,2,3)，即可得到最终的空间误差模型，不需要任何人为操作。
五轴机床相比于三轴机床，它能加工各种复杂表面，具有更高的生产效率、更好的灵活性和更少的装夹时间，广泛应用于航空航天、汽车和模具等行业。然而，两个旋转轴引入了更多的几何误差，导致了五轴机床有较大的空间误差。本论文以五轴机床误差测量-建模-补偿一体化为主线，提出了旋转轴误差的辨识新方法、建立了适用于多种结构五轴机床的空间误差统一模型，给出了基于螺旋理论的空间误差补偿方法，具体研究内容与贡献包括：
◆广告查询编号：2012
(3) 给出了五轴机床空间误差的解析解补偿方法。基于螺旋理论，通过引入误差旋量对各项误差元素进行建模，最终建立了五轴机床的空间误差模型。并利用螺旋理论逆运动学计算出五个运动轴补偿量的解析解。相比于传统的雅克比矩阵求取补偿量近似解的方法，螺旋理论不仅简化了坐标系，而且提高了补偿精度。
(4) 开发了基于虚拟CNC的五轴机床空间误差补偿软件。选择机床对应结构之后，输入所有误差元素的拟合模型，即可预测机床当前刀具路径在不同位置处的空间误差值，并同时精确计算各运动轴的补偿量，从而实现对空间误差的补偿仿真。该软件可适用于任意结构的五轴机床，并有效地对五轴机床的空间误差进行预测和补偿。
(1) 提出了基于球杆仪的五轴机床旋转轴误差的高效高精度低成本测量方法。针对现有辨识方法中单独辨识8项装配误差和12项运动误差而忽略它们相互之间耦合关系的缺点，提出了同时辨识上述20项误差的测量方法。通过球杆仪切向、径向和轴向的测量模式，给出了基于迭代方法的8项装配误差和12项运动误差的辨识解析解。

数控机床空间误差补偿与应用

数控机床空间误差补偿与应用摘要数控机床精度要求的不断提升，逐渐向精密加工发展，因此从对数控机床精度提升角度进行研究，分析了三轴数控机床的各个直线轴误差及三个轴线之间的空间误差关系，对几种误差补偿方法进行综合分析。

从空间误差补偿的角度研究对机床精度的提升，对空间中三个轴线之间的本身误差以及它们之间的误差进行补偿，从空间三维多角度保证机床的精度，同时也是对补偿方法的应用及验证。

关键词：误差；精度；空间误差；误差补偿引言对于数控机床这种基础制造工程技术的发展伴随而来的就是对加工精度要求逐渐由粗加工到精加工再到超精密加工的过程，在这个过程中数控机床的精度发展技术对精密以及超级精密加工尤为重要，通过减少单动环节增加联动过程的误差减小来确保精度的精密程度以及可靠运行的过程。

之所以被称为精密或者超精密加工这都跟工作母机即能达到精细精度的数控机床有着千丝万缕的关系，甚至可以说精密的数控机床决定了加工工件的精密程度等级。

在以往的精密加工过程中往往通过数控机床的装配原件的基准实现，这样的机床生产过程所需时间之长，产量低，从而影响精密技术的发展脚步。

在加工中出现的误差难以避免并消除，通过提升机床装配部件精度的方法不能一直持续进行，因为这种提升程度有限，到一定程度之后就难以进步。

自动化控制技术以及软件技术的飞跃发展，能逐步实现通过微小的进给位移消除在加工过程中产生的误差，从而实现精密加工的保证。

现代的误差补偿技术大多都是随着数控机床的控制系统而进步，不同的数控系统虽然对误差的计算方法及补偿的原理不同，但能实现的效果却是一致的，误差补偿技术的不断持续发展，从多方面补充了因机床元件到达一定程度之后对精度提升没有效果的不足。

做好误差补偿工作对机床精度提升有重要的作用，也是对提升我国工业基础的关键技术，可以减少硬件投入的资金，增强装备制造的能力的重要环节。

1 空间误差分类与定义1.1轴线误差机床X、Y、Z轴运动时，分别产生6项基本误差及三项垂直度误差。

机床空间误差补偿技术研究

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ｂｏｄｙｓｙｓｔｅｍｔｈｅｏｙ，ｕｒｓｅ２１ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｅｒｏｓｒａｓｅｒｏｒｓｏｕｒｃｅｓｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆ
ห้องสมุดไป่ตู้
ｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓｐａｔｉａｌｅｒｏｒ．ＳｅｔｓｏｍｅｃｏｒｅｌａｔｉｖｅＮＣｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｒｅｌｉａｚｅｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃｌａａｌｇｏｉｔｒｈｍｏｎｔｈｅＭＡＴＬＡＢｐｌａｔｆｏｒｍ．Ａｆｔｅｒｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅ２１ｇｅｏｍｅｔｉｃｒｅｒｏｒｓ，ｂｕｉｌｄｔｈｅｌｉｓｔａｎｄｖｅｒｉｆｙｔｈｅａｃｔｕｌａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｐａｃｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎＦＡＮＵＣ３１ｉＣＮＣｓｙｓｔｅｍ，ａｐｐｌｙｉｎｇｍｕｌｔｉ
摘要：分析了ＦＡＮＵＣ３１ｉ数控系统的三维误差补偿原理。应用多体系统理论，以２１项几何误差作为误
差源，建立机床空间误差模型。设置相关系统参数，在ＭＡＴＬＡＢ环境下实现补偿算法。确定机床

数控机床几何误差及其补偿方法的研究

数控机床几何误差及其补偿方法的研究数控机床几何误差及其补偿方法的研究数控机床，作为现代机械制造行业中的重要设备之一，具有高精度、高效率、高稳定性等优点，受到了广泛应用和推广。

但是，由于数控机床的结构和工作原理复杂，加工过程中难免会受到各种影响，给加工精度带来一定的误差。

其中，几何误差是影响加工精度的主要因素之一，因此，对数控机床几何误差的研究和补偿方法的探讨具有重要意义。

一、数控机床几何误差的产生原因数控机床几何误差产生的原因较为复杂。

首先，数控机床自身的误差是重要因素。

例如，零件加工过程中导轨、主轴、滚珠螺杆、直线电机等机床结构件的质量、制造工艺和技术水平等都会影响加工精度。

其次，数控机床中的温度、力学刚度、振动等环境因素也会对加工精度产生一定的影响。

最后，加工时的工艺参数（如切削参数、刀具磨损程度等）也会导致加工精度误差的产生。

二、数控机床几何误差的类型数控机床几何误差可以分为四大类：直线度误差、平行度误差、垂直度误差和回转度误差。

1. 直线度误差直线度误差一般指机床轴线的直线度误差，可以分为直线度误差和角度误差。

直线度误差是指机床运动轴线与理论轴线之间的偏差，可以从相邻两点之间的距离误差来描述。

角度误差是指机床运动部件的旋转轴与垂直轴间的偏差。

2. 平行度误差平行度误差是指机床加工面与母体基准面之间的偏差。

平行度误差会导致工作件加工出现磨损、变形等问题。

3. 垂直度误差垂直度误差是指机床某一轴线与基准面重合程度的误差。

而基准面一般为地面、工作台等。

垂直度误差会影响工件的平行度、垂直度和一般性。

4. 回转度误差回转度误差是指机床转动部件沿轴心的偏差。

此类误差最常见于数控机床中的工作台、转轴等部分，产生的后果往往是工件表面质量劣化、加工精度下降等。

三、数控机床几何误差的补偿方法1. 验证技术准确掌握数控机床的几何误差非常重要。

利用测量技术，对机床进行几何误差检验是有效的方法。

通过测量数据分析，可以了解机床实际加工精度，为随后的误差补偿提供基础数据。

数控机床几何误差及误差补偿主要技术分析

数控机床几何误差及误差补偿主要技术分析摘要：近年来，随着技术的进步，数控机床在机械制造行业等得到了普遍应用，实现了高精度的零件加工，促进了生产的稳步进行。

作为一种自动化程度较高的技术，对于机械制造行业的发展具有重要的意义。

数控机床发展的过程中，几何误差的存在是制约机床发展的重要因素，不利于精密生产的实现。

因此，误差补偿技术的研究具有必要性。

本文从提高数控机床精度的重要性出发，分析了几何误差存在的原因与误差补偿技术，对于生产实践有着重要的意义。

关键词：数控机床；几何误差；误差测量；误差补偿前言数控机床发展中存在着一些几何误差，严重影响了机械制造与生产的质量，因此，需要在数控机床的应用中采用相应的误差补偿技术来应对几何误差，提高数控机床应用的水平。

随着技术的发展，我国数控机床迎来了新的发展时期，各种新技术的应用，使得数控机床的自动化、现代化水平逐步提升，保证了机械制造与加工的效率，促进了机械制造与加工行业的快速发展。

未来，数控机床将迎来新的发展时期，为人们的生产生活带来极大的便利。

1提高数控机床精度的重要性与发达国家相比，我国机械制造业起步较晚，发展还不成熟，虽然经过几十年的发展，取得了一定的发展成果，但是整体发展水平较低，很多机械制造企业都为中小型企业，产能有限，生产规模较小，并且有些企业的生产技术与能力较为落后，远远不能满足行业快速发展的实际需求，这种发展不平衡使得我国机械制造业的整体发展水平较为落后。

另一方面，我国技术水平不足，数控机床技术的核心技术还依旧在很多发达国家手中，这方面的自主产权不足，对于大型机械制造企业而言，数控机床技术甚至需要从国外引进，技术的落后使得我国生产的主动权不足，严重制约了机械制造业的发展。

因此，高精尖数控机床技术的研究是未来我国发展的重点。

2数控机床几何误差概述数控机床应用中常常存在几何误差，主要包括了自身设计误差、运行误差与配合误差等，这些误差严重影响了数控机床的稳定、可靠运行，使得数控机床生产的效率与质量不足，需要在设计中不断加以改进与完善。

数控机床误差补偿器的开发与研究的开题报告

数控机床误差补偿器的开发与研究的开题报告一、研究背景随着现代制造业的发展，数控技术在机械加工领域越来越广泛地应用。

数控机床因具有高效、高精度、高自动化程度等特点，逐渐成为制造企业的重要设备之一。

然而，数控机床在加工过程中存在误差，主要来源于机床自身结构、加工质量、控制系统等方面。

这些误差如果不能很好地被控制和补偿，将直接影响加工件的精度和质量。

因此，研究数控机床误差补偿器，对于提高加工精度和质量，实现智能化制造具有重要意义。

二、研究内容本研究将着重探讨数控机床误差补偿器的开发和研究。

具体包括以下几个方面：1.数控机床误差分析分析数控机床系统的误差来源，总结误差的类型、特点和影响等因素。

2.误差检测与分析通过开发合适的测量装置和传感器，实时监测数控机床的误差，并对误差进行分析和处理。

3.误差补偿算法研究针对数控机床的误差类型和特点，设计合适的误差补偿算法，实现误差的控制和补偿。

4.软件开发与系统集成基于以上研究，开发相应的误差补偿系统软件，并与数控机床的控制系统集成，实现误差补偿的自动化控制。

三、研究意义本研究将对数控机床的加工精度和稳定性的提高产生重要的推动作用，有望解决数控机床在加工过程中存在的误差问题，提高数控机床的加工水平和质量，促进制造业的智能化和高效化发展。

四、研究方法1.调研方法：对国内外相关领域进行文献综述和分析。

2.实验方法：实现数控机床误差检测和分析，针对不同的误差类型进行不同的算法设计和误差补偿方法的验证。

3.软件开发方法：采用等开发工具，与数控机床的控制系统进行集成。

五、预期成果本研究预期取得以下成果：1.针对数控机床的误差进行深入研究和探讨，总结出误差的类型、特点和影响等因素。

2.开发出基于传感器实时检测误差的系统，并对误差进行实时监测和分析。

3.研究和设计合适的误差补偿算法，实现误差的精准控制和补偿。

4.成功开发出相应的误差补偿系统软件，并与数控机床的控制系统集成，实现数字化智能控制。

数控机床加工误差补偿技术的研究【附程序】

摘要加工精度是机床最重要的性能指标之一。

本课题运用多体系统运动学为核心的误差分析理论体系，对三轴数控机床精度问题进行了系统、全面的分析，并重点在数控机床误差测量、误差分析建模、误差辨识以及误差补偿等方面的研究，通过建立误差模型，得出误差在刀具运动过程中的传递规律，给出了过程，为了提高加工精度，从而对机床进行了软件误差补偿。

本文主要从以下几个方面的内容进行了研究和探讨：(1) 研究了机床的精度分析的基本理论，对多体系统运动学以及基于该理论的机床误差建模、误差辨识及误差补偿的方法作了科学性的研究。

数控机床误差参数的正确辨识是数控机床补偿的必要前提条件。

(2) 详细分析了三坐标9线误差分析方法，以沿X向运动为例，算得六项误差参数，为例，具体给出其计算继而同理可以推算出沿Y向和Z向的十二项误差参数，之后又以xy方法，同理可推算出其余两项垂直度误差。

由此得到21项误差，并以X向为例，做实验，将测得值和计算的两个误差进行比较，发现误差相差比较小。

(3) 详细阐述了软件补偿数控指令的修正算法，再根据此建立了软件补偿系统，分别对软件系统的软硬件流程进行详细阐述，最后通过此项技术的误差补偿，数控机床的各项误差都有所降低，达到了本课题提高机床加工精度的目的。

但是本课题的成果尚未应用到生产实际中，在今后的研究中，还要进行大量的实验去获取大量的实际数据，为今后该方法的实际应用奠定基础。

关键词：数控机床；几何误差；多体系统；误差补偿AbstractThe machining accuracy is one of the most important performance indexes for machinetools．Theoretical analysis of system error based on the kinematics of multi-body system as the core, the three axis CNC machine tool accuracy problem analyzed system, comprehensive, and focus on the NC machine tool error measurement, error analysis, error identification and the error compensation model etc., by establishing the error model, transfer of error in the tool motion process in conclusion, given the process, in order to improve the machining precision, thus the software error compensation of machine tools. The following issues are mainly studied and addressed in this thesis：(1) Research on the basic theory analysis of the accuracy of machine tools, the kinematics of multi-body system and method of the theory of the machine tool error modeling, error identification and the error compensation based on the scientific study. Correctly identifying the geometric error parameters is a necessary prerequisite for compensation of NC machine.(2) After establishing the precision model of machine tools，the measurement and evaluation of their error parameters have been started．There are many kinds of error parameters in the machine tool to influence its machining accuracy．The recognized strategies of error measurements and evaluations for machine tools are introduced．After that，this paper has detailed a new method defined as twelve—line method for the sake of making the most of double．frequency laser interferometers to measure and evaluate 21 geometric errors of three-axis system．Based on these researches，the problems of the error measurement and evaluation of machine tools in the application process of MBS theories are resolved perfectly．(3) This paper put forward index systems of machining contour errors，through error compensation of this technology, the NC machine tool error are reduced, reaches the aim of improving the machining accuracy of machine tools. But the result has not been applied to the actual production, in future research, but also a large number of experiments to obtain a large number of actual data, and lay the foundation for the future application of the method.Key words：machine center; geometric error; multi-body system; error compensation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1数控机床加工误差补偿技术的研究内容和意义 (1)1.2国内外的发展概况及分析 (1)1.3误差补偿技术研究应达到的要求 (1)1.3.1 研究的指导思想 (1)1.3.2 应要达到的要求 (2)2 数控机床的主要误差来源及补偿方法的研究 (3)2.1数控机床的误差来源及分类 (3)2.1.1 数控机床的误差产生的原因及分析 (3)2.1.2 数控机床的误差分类 (3)2.1.3 数控机床的误差补偿技术研究 (4)2.2基于多体系统理论的几何误差模型 (4)2.2.1多体系统拓扑结构的描述 (4)2.2.2 实际情况下多体系统的位置关系 (5)2.3误差分析及参数辨识 (7)2.3.1 三坐标误差分析 (7)2.3.2 数控机床误差补偿的误差参数辨识 (7)2.3.3 误差补偿的实验与结论 (9)2.5本章小结 (10)3数控机床加工误差补偿系统 (11)3.1几何误差软件补偿法选择与分析 (11)3.1.1 误差补偿方法的分类与选择 (11)3.1.2 软件补偿数控指令修正算法 (11)3.2误差补偿系统的硬件设计分析 (14)3.2.1 软件补偿数控指令修正算法 (14)3.2误差补偿系统的软件设计分析 (15)3.3本章小结 (19)4 数控机床加工的误差补偿及仿真验证 (20)4.1误差补偿系统的软件补偿实验 (20)V4.1.1 数控机床类型及约束参数的设定 (20)4.1.2 机床误差参数辨识模块 (21)4.1.3 共建位置及刀具参数输入 (22)4.2数控机床误差补偿软件的仿真验证 (23)4.2.1 针对X向测出的误差前后数据记录 (24)4.2.2 三坐标轴上误差补偿前后误差值的分析 (25)4.3本章小结 (27)5 结论 (28)5.1全文总结 (28)5.2存在的问题及分析 (28)5.3数控机床加工误差补偿技术的展望 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)数控机床加工误差补偿技术的研究1 绪论1.1 数控机床加工误差补偿技术的研究内容和意义在现今高科技环境下, 制造领域正向高精度、高质量、高集成度和智能化方向发展，人们对机械产品的精度和质量要求越来越高，要求必须采用高精密制造加工技术,而作为制造加工的主要设备数控机床的精度技术,已成为提高制造水平和国际竞争力的关键技术[1]。

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ｒｒｍｏｅｉｙｕｉｇｍｕｌ — ｏｙｔｍｈｏｙａｅｐｏｏｅｏｄｌｎｇｂｓｎｔｂｄｙｓｓｅｔｅｒｒｒｐｓｄ．Ｏｎｅｉｆｉｅｃｉｓｏｆｎｏｍｐｎｓｔｏｉｅａｉｎ，ｔｔｅｓｈｅｏｈｒｉ
机床是由多个部件以运动副的形式连接起来，用以实现刀具与工件相对运动的加工设备。一般来说，床结构中的运动副只有一个自由度，由于机机但床本体结构和实际的装配误差，个运动副往往都每存在６个自由度。下面以移动副为例来分析机床结构中存在的误差元素，图１所示，如当拖板沿坐标系轴运动时，在３个平动误差和３个转动误差，存
ｅｂｅｅｏｐｅａｉｎ．Ｏｆｉｅｏｐｎａｉｍｄｄｄｃｍｎｓｔｏｉｎｃｍｅｓｔｏｎ，ａｋｉｏｏｒｃｉｎｃｍｐｎａｉｎａｅＮＣｏｎｄｆｃｒｅｔｏｏｅｓｔｏｂｓｄｏｎｐｒ — ｇｒｍ，ｒａｉｅｈｏｐｎａｉｎｏ－ｍｅｓｏｏｕｅｒｃｅｒｒｆＣＮＣａｈｉｅｔｏｓｂｙｍａｐｉｈａｅｌｚｓｔｅｃｍｅｓｔｏｆ３Ｄｉｎｉｎｖｌｍｔｉｒｏｓｏｍｃｎｏｌｐｎｇｔｅ
中高精度零部件占很大比率，加工质量的要求也对
相对较高，因此对高精密级的数控机床需求量巨大，
采用切实有效的方法提高数控机床加工精度已经成
收稿日期：０１— ８—１２１０２
基金项目：苏省重大科技成果转化专项资金项目（Ａ０７７）江Ｂ２００１作者简介：赤洲（９６）男，族，北唐山人，京航空航天大学硕士研究生，朱１８一，满河南主要研究方向为机床数控技术，Ｅ —ｍａ）ｈｃｉｏ２＠（ｉｚｕｈｚｕ８ｌｈ
ｅｒｒｏＮＣｒｇａｎｏｉｙｎｈＣｒｇａ．Ｅｍｂｅｅｏｐｎｓｔｓａｋｎｄｏｎｉｅｃｒ — ｒｏｓｔｐｏｒｍａｄｍｄｆｉｇｔｅＮｐｏｒｍｄｄｄｃｍｅａｉｉｉｆｏｌｎｏｏｎｎｐｎａｉｎｂａｅｎＣＮＣｙｔｍ，ａｄｉｒａｉｅｈｏｐｎａｉｎｂｏｄｆｉｇｔｅｄａａｆｏｗｏｅｓｔｏｓｄｏｓｓｅｎｔｅｌｓｔｅｃｍｅｓｔｏｙｍｚｉｙｎｈｔｌｆＣＮＣ
些年来，国大力发展航空航天工业，空航天产品我航
工过程中产生的综合误差进行补偿的误差补偿技术。误差避免技术是通过提高机床本体结构的精度从根本上避免误差的产生，随着机床本体结构精但度的提高，制造成本将大幅度增长。此时，差补偿误技术便显示了其独特的优势，不需要改变数控机它床的本体结构，只是通过分析综合误差产生的机理
文章编号：０１—２６２１０１０２５（０２）４—０６—００１４
数控机床三维空问误差建模及补偿技术研究
朱赤洲陈蔚芳赵鹏，明灯，刘
，
米
（．１南京航空航天大学机电学院，京２０１２南京四开电子企业有限公司，南１０６；．南京２００）１０７
Ｎｎｉｇ２０１，Ｃｉａ２ＮｎｉｇＳＹｅｃｏｉｓｅｔｒｒｅＣ．ＬｄＮｎｉｇ２００，Ｃｉａａｊ１０６ｈｎ；．ａｊＫｌｔｎｃｎｅｐｉｏｔ，ａｊ１０７ｈｎ）ｎｎｅｒｓｎ
Ａｂｔａｔ：３一ｉｅｉｎｖｌｍｅｒｃｅｒｓｏｓｒｃＤｍｎｓｏｏｕｔｉｒｏｒｆＣＮＣａｈｎｏｌｉｌｃｕｅａｄｃｅｓｎｍａｈｉｎｇｑｌ— ｍｃｉｅｔｏｓｗｌａｓｅｒａｅｉｃｎｉｕａｉ
Ｏ
引言
数控机床是一种最常见、重要的加工设备，最可
为十分重要的研究领域。
提高数控机床精度的实现方式有两种，种是一
消除误差产生源头的误差避免技术，一种是对加另
用于各种复杂零件和表面的加工，汽车、船、在轮航空、天和模具等制造行业中得到广泛应用。近航
中图分类号：Ｈ１Ｔ６Ｔ６；Ｇ５文献标识码：Ａ
ＲｅｅｃｎＣｏｐｎｓｔｏｃｉｓａｒｈｏｍｅａｉｎＴｅｈｎｑｕｅｆｒ３。ｍｅｓｏｌｏＤｉｎｉｎＶｏｕｍｅｒｃＥｒｏｓｏｔｉｒｒｆＣＮＣａｈｎｅＴｏｓＭｃｉｏｌＺＨＵＣｈｉｚｏ，ＣＨＥＮｅ—ａ，ＺＨＡ０Ｐｅ，Ｕｉｇｄｎ－ｈｕＷｉｆｎｇｎｇＬＩＭｎ — ｅｇ
分别为运动方向上的位移误差６（，、）Ｙｚ方向的定位误差６（、以及３个转角误差ｓ（、））６（））ｓ（和ｓ（。此外不同运动副之间还可能存在垂直度）
Ｌ（）。ｎＬ（基础上，数控机床的三对
维空间误差进行建模和分析，出离线补偿和嵌入提式补偿两种补偿策略，有效的提高数控机床的加为工精度提供了可靠的依据。
１机床空间误差建模
摘要：了提高数控机床的加工精度，决由机床三维空间误差引起的工件加工质量降低的问题，为解在研究多体系统理论误差建模技术的基础上，出离线补偿和嵌入式补偿两种补偿策略。离线补偿是提基于数控加工程序的修正补偿，机床三维空间误差映射到数控加工程序，过修改加工程序实现将通对机床的三维空间误差补偿；入式补偿是基于数控系统的在线补偿，机床三维空间误差融合到嵌将
第４期
２１０２年４月
组合机床与自动化加工技术
ＭｏｄｕｌｒＭａｈｉｅＴｏｌ＆ＡｕｔｍａｉａｆｃｕｒｎｇＴｅｈｎｑｕａｃｎｏｏｔｃＭｎｕａｔｉｃｉｅ
ＮＯ．４Ａｐｒ２２．０１
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图２机床拓扑结构图表１机床的低序体阵列表
（．ｎｉｇＵｉｅｓｔｆＡｅｏａｔｓａｄＡｓｒｎｕｉｓ１Ｎａｊｎｎｖｒｉｏｒｎｕｉｎｔａｔ，ＣｏｌｇｆＭｅｈｎｃｌｎｌｃｒｃｌｇｎｅｉｇ，ｙｃｏｃｌｅｏｃａｉａｄＥｅｔｉａｅａＥｎｉｅｒｎ
数控系统中，通过修正数控系统中的数据流实现对机床的三维空间误差补偿。实验表明，不影响在机床可靠性的前提下，两种补偿策略均显著提高了数控机床的加工精度。
关键词：控机床；工精度；体系统；差补偿数加多误
ｓｎａｉｔｏ。ｍ
２１０２年４月
朱赤洲，：数控机床三维空间误差建模及补偿技术研究等
・７・１
建立误差补偿模型，过处理软件对误差进行补偿通和处理，价格低廉。本文采用误差补偿技术，多体在
ｓｓｅ．ＴｈｓｍｅｈｄｉｎｔｅｆｎａｉｎｏｆｔｅａａｇｍａｉｎｏｙｔｍｉｔｏｓｏｈｏｕｄｔｏｈｍｌａｔｏｆＣＮＣｙｓｅｎＤｉｅｉｎｖｏｕｅ — ｓｔｍａｄ３－ｍｎｓｏｌｍｔｒｃｅｒｒｏｅ．Ｒｅｕｔｒｍｘｅｉｅｔｈｉｒｏｓｍｄ１ｓｌｓｆｏｅｐｒｍｎｓｓｏｗｈａｏｈｏｗｏｃｍｐｅａｉｎｓｒｔｇｅｉｎｉｉａｔｙｔｔｂｔｆｔｔｏｈｅｎｓｔｏｔａｅｉｓｓｇｆｃｎｌ