复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究
数控加工复杂曲面的误差分析和补偿
（见图５）。即为：８ｔ≤百１志，‘（厶）２
。。。（堡唼丛）
刀轴摆动误差的产生方向在直线逼近误差之内 （见图５）。其求解方法与加工凸曲面方法相同，先
就是说，当口≈鱼妻丛时，即在插补中点附近处，
建立刀心直线运动方程，再求解刀触点轨迹，并且由 于在这种情况下，ｌ鼢ｌ总小于ｌ＆Ｉ，因此总的误差
第４步：求解刀具轴线摆动误差鼢，应该求解 产生的最大误差。
由Ｙ’一ｏ，可知：
公式可得：
ｂ＇ｎ ｌ≤专Ｒ（陆＋胁）２，
（％一以）ｃｏｓ０一ｓｉｎ０Ｂ—ｓｉｎｏａ
得：
ｃｏｓ０一—万丁一 一 ｓｉｎ０Ｂ—ｓｉｎ０Ａ
——殍刁－≈ ２ ｃｓｉｎ譬ｃ。ｓ警一ｓｉｎ警ｃ。ｓ譬，
因此，总误差：
艿一Ｉ翻Ｉ＋ｌ拉Ｉ≤吉Ｒ（陆＋恿）２＋丢忌，·（△）２
作者简介：陈惠贤（１９６６一），男，副研究员，主要从事机电一 体化及先进制造技术方面的教学与科研工作。
收稿日期：２００６年３月１６日
责任编辑周守清
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万方数据
《新技术新工艺》·机械加工工艺与装备 ２００６年 第９期
数控加工复杂曲面的误差分析和补偿
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
可见，影响五轴数控加工中复杂曲面加工误差 的主要因素有：刀具的半径，五轴联动、旋转或摆动 机构的结构形式与尺寸，被加工曲面的局部几何形 状，走刀路线和步长等等。
３误差的补偿
３．１直线逼近误差补偿 从以上分析计算可知，由直线代替曲线产生的
＼！遵≤乏三娄≥ ＼！邀≤乏三兰至奎≤笺７／
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４ 结语
及刀轴线与Ｙ轴的夹角０。
数控机床薄壁零件的加工研究
在数控加工过程中，影响薄壁零件的因素有很多， 力的六分之一，因此若将装夹由径向夹紧改为轴向夹紧
除了以上几种，振动特性、加工工艺、刀具尺 寸、切屑流 （见图 4），加工过程中产生的零件变形较小。虽然这种方
向、机床的加工精度等也会对薄壁零件的加工精度产生 法也存在一定缺陷，但在装夹方式的改进方面也是一大
够降低对零件的影响。以三爪自定心卡盘装夹和开缝套
筒装夹（见图 3）为例，零件采用开缝套筒装夹较三爪自
图 2 三爪自定心卡盘装夹
定心卡盘装夹的变形小，虽然仍无法满足加工精度要求， 但改善明显。薄壁套筒工件的轴向刚性较好，更利于承载
影响证 ，轴 向 夹 紧 力 的 正 应 力 只 占 径 向 夹 紧
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内燃机与配件
数控机床薄壁零件的加工研究
吴康福
（广东理工学院，肇庆 526100）
摘要院随着薄壁零件在各领域应用的越来越广泛袁其加工过程中易变形尧加工难度大等问题逐渐暴露出来袁本文从薄壁零件的特 点出发袁对薄壁零件在数控加工中的切削力尧装夹等影响因素进行了分析袁并提出了相应的应对措施袁希望能够有效解决薄壁零件加 工精度差和尺寸不稳定等难题袁为薄壁零件的加工提供借鉴遥
影响。
进步。
3 薄壁零件加工改进措施分析
3.1 改进薄壁零件的毛坯结构
对于薄壁零件毛坯结构的改进，要求设计者在设计初
期不仅要考虑到机械设备对零件的要求，还要考虑到零件
Internal Combustion Engine & Parts
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合 理 的 调 节 进 给 量、背 吃 刀 量 和 切 削 速 度 ，可 以 有 效 降 低
切削力，从而降低切削力对薄壁零件的影响。
3.3 改进装夹方式
数控机床的误差补偿技术探析
数控机床的误差补偿技术探析误差的存在会严重影响加工精度，所以，现实中必须注意借助相应技术对数控机床的误差进行补偿。
出于有效补偿的考虑，在确定补偿方法之前，必须要明确误差产生的原因，以便采取有针对性的补偿策略。
本文结合数控机床误差产生的原因，提出了几种不同的补偿方法，希望可为相关研究工作提供参考。
關键词：数控机床；误差；原因；补偿技术1 前言数控机床误差的产生原因多种多样，导致的后果是加工精度无法保证。
因此，要想提升加工精度，就必须要首先明确误差出现的原因，并在此基础上确定相应的误差补偿方式。
以产生原因为依据，此类误差主要可分为几何误差、热误差以及切削力误差三大类，但因诱因不同，每一种误差的补偿方式都不一样，现实中应注意区分。
2 数控机床的误差补偿技术2.1 切削力误差的产生原因及补偿方法顾名思义，此种误差的产生原因就在于切削力，具体是指加工刀具以及工件因受到切削力的影响而出现变形，致使切削实现的位置偏离理论位置。
在机床发生变形（其中包括主轴变形以及工作台变形等）的时候，误差便会产生。
在当前的加工作业中，切削方式以及切削对象均发生了一定的变化，加工也受到了来自新材料的挑战，加工效果整体并不能令人满意。
所以，现实中有必要加强对切削力误差的控制，并通过有效的补偿方式来减小误差对加工效果的影响。
对于此种误差，应明确其具有不可消除的特点，因此，只能加以控制而无法避免。
为了减小此种误差对加工精度的影响，现实中可尝试以下补偿方式：首先，借助直接测量明确切削力与误差的对应关系。
在数控机床运转中，如果切削力出现变化，那么，主轴伺服电机也会因为受到影响而出现电流改变的情况，对此进行测量的难度并不大。
因而，现实中可考虑借助上述方式来实现对切削力的预估。
其次，以模糊神经理论为支撑，构建综合模型进行分析，并据此确定可行的补偿方案。
2.2 热误差的产生原因及补偿方法结合当前的研究进展来讲，热的作用对于数控机床误差的影响主要体现在尺寸误差以及重复性等方面，是影响作用最显著的因素之一。
薄壁零件的数控车削加工探讨
薄壁零件的数控车削加工探讨随着工业的不断发展，薄壁零件在机械制造领域中的应用越来越广泛。
薄壁零件因其结构轻巧、重量小、强度高等特点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
薄壁零件的加工却是一项技术难题，尤其是数控车削加工对薄壁零件的加工要求更加严格。
本文将探讨薄壁零件的数控车削加工技术，并就其加工过程中的难点和解决方法进行深入探讨。
一、薄壁零件的特点薄壁零件在机械制造中具有独特的优势，主要表现在以下几个方面：1. 结构轻巧：薄壁零件由于壁厚较薄，因此重量相对较轻，适合在一些对重量要求较高的场合使用，比如汽车、航空航天等领域。
2. 外形复杂：薄壁零件的结构通常比较复杂，需要经过多道工序的加工才能完成，对加工工艺要求较高。
3. 强度高：尽管薄壁零件壁厚较薄，但是由于采用了特殊的材料和工艺，使得薄壁零件具有比较高的强度，能够满足工程应用的需要。
由于薄壁零件的特点，使得其在加工过程中存在一定的难度和挑战，尤其是在数控车削加工过程中更加明显。
二、数控车削加工对薄壁零件的要求数控车床是一种通过计算机程序控制刀具在数控车床上进行切削加工的设备，其具有高速度、高精度、高效率的特点，因此被广泛应用于薄壁零件的加工中。
由于薄壁零件的特殊性，数控车削加工对薄壁零件有着更高的要求。
1. 加工精度要求高：薄壁零件通常具有复杂的结构和精密的尺寸要求，因此数控车削加工需要保证加工精度，避免零件出现尺寸偏差和表面粗糙度。
2. 避免变形和残余应力：薄壁零件在加工过程中容易发生热变形和残余应力，因此在数控车削加工过程中需要采取有效的措施，避免零件变形和应力积累。
3. 提高加工效率：薄壁零件的加工通常需要多道工序，加工过程中需要保证高效率，提高生产效率。
在薄壁零件的数控车削加工过程中，存在一些难点需要克服：1. 大刚度：由于薄壁零件的壁厚较薄，零件的刚度相对较小，容易导致变形和振动，影响加工精度和表面质量。
2. 刀具选择：薄壁零件具有一定的脆性，因此刀具的选择对加工质量有着重要影响，需要选择合适的刀具以提高加工质量。
数控机床误差实时补偿技术及应用
数控机床误差实时补偿技术及应用数控机床误差实时补偿技术是一种通过测量和监控机床的误差，然后通过算法和控制系统来实时修正这些误差的技术。
它可以显著提高机床的加工精度和稳定性，使得加工的零件更加精确和一致。
下面将介绍数控机床误差实时补偿技术的原理、方法和应用。
数控机床误差实时补偿技术的原理是基于机床的误差源和误差特点进行建模，并通过控制系统实时调整机床的运动轨迹来补偿这些误差。
机床的误差主要包括几何误差、动态误差和热误差等。
几何误差是由机床结构、加工刀具和工件等因素引起的，例如导轨的尺寸偏差、传动装置的误差等。
动态误差是由机床运动过程中的惯性力、弹性变形等因素引起的，例如加工过程中的振动和共振等。
热误差是由于机床在工作过程中产生的热源，例如主轴的热膨胀和冷却液的温度变化等。
数控机床误差实时补偿技术的方法一般包括两个步骤：误差测量和误差补偿。
误差测量是通过传感器或测量仪器实时检测机床的误差，并将其反馈给控制系统。
常用的测量方法包括激光干涉法、电容法和光栅尺等。
误差补偿是在控制系统中根据误差测量结果进行数学建模和分析，并根据补偿算法调整控制指令，使得机床的运动轨迹达到期望的精度。
数控机床误差实时补偿技术在实际应用中具有广泛的应用领域。
首先，它可以应用于航空航天领域的高精度零件加工。
航空航天零件对精度和质量要求非常高，数控机床误差实时补偿技术可以有效提高加工精度，降低零件的尺寸偏差和表面光洁度，从而提高航空航天产品的性能和可靠性。
其次，它可以应用于汽车制造领域的模具加工。
模具制造对精度和一致性要求较高，数控机床误差实时补偿技术可以有效减少模具的尺寸和形状偏差，提高模具的加工质量和寿命。
此外，它还可以应用于医疗器械制造、光学仪器加工等领域。
总之，数控机床误差实时补偿技术是一种通过测量和监控机床的误差，并通过控制系统实时调整机床运动轨迹的技术。
它可以显著提高机床的加工精度和稳定性，广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域，为实现高精度和高质量的零件加工提供了重要的技术手段。
试析薄壁零件的加工变形及控制方案
１ 薄壁零件数控加工变形定性分析
本文 介绍 的铝合 金薄 壁零件 加 工变 形 原因基 本含 有 下面五 种 ： １ ． １ 待 加工材 料的 属性
较 之钢 材 ，铝合 金材 料 屈服应 力偏 低 ，加 工过程 中
由于塑性变形极易出现积屑瘤。弹性模量低造成加工之
后会 形成 较 大 的弹性 回复 ，会对 加工 完毕 的表 面粗 糙度 以及 精度 形成 负面 影响 。
现 阶段 ，一些 高强度 的复杂 型腔 需要 选择 整体铣 削 起作用 ，引起变形 。
加工成型，选择的材料为特种铝合金 。整体加工指的是
功 能主模 型检 具 零件 都选 择铝合 金材 料进 行加 工 。因为 模 型结 构复 杂 ，外形 匹配 具有 较高 的要求 ，零 件外 轮廓 尺 寸相对 较 大 ，加工 余量 相 当大 ，刚度偏 低 ， 同时其加 工 工 艺 水 平 不 高 ，加 之 机械 振 动 、切 削力 等 方 面 的影 响 ，极 易产 生加 工变 形 ，加工 精度 难 以有效 控制 ，特 别 是 隔舱 零件 其 最薄部 位不 足０ ． ９ ７ ｌ Ｉ ｌ Ｉ ｎ ，由此数 据加 工变 形 控 制难度 极高 。
２ 薄壁 件铣 削加工变形
在 明确 加工 途径 、装 夹环 境 、材料 型 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的 前提 下 ，
１ ． ２ 毛坯的初始残余应力
零 件 通过 切 削加工 之后 ，截 面大 小和 形状 的 改变 同 样 会 引起 内部残 余应 力分 布情 况 改变 ，最终 导致 难 以回 复 的变形 。
１ ． ４ 零件的装夹条件
因为铝 合金 薄壁 零件 缺 乏较强 的刚性 ，加 工过程 中 由于压 、夹 弹性变 形会 降低 尺寸 、形 状 、位置 三者 的精 度 。此 外 ，假如 没有选 择合 适 的支撑 力和 夹紧 力 的作用 点 ，会 形成 附加应 力 。一 旦装夹 力过 大 ，该零 件非 常容 易因为 挤压 而变 形 。假 如 装夹 力不 足 ，则在加 工过 程 中 出现装 夹不 稳 ，零件 发生 移动 的情 况 ，必然会 对加 工精 度 造成严 重影 响。 １ ． ５ 刀具路 径 的影响 在对 薄壁 零件 进行 切 Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ 工的 过程 中 ，采 取 垂直 进 道形 式可 以对 腹板 加工精 度造 成影 响 ，采取 水平 进道 形 式则 会对侧 壁 加工 精度 造成影 响 。此外 ，机床 加 工和 零 件 刚度 、加工 环境 、刀 具磨损 情况 、零 件散 热性 能等 都 会给零 件加 工精度造 成相应 的影 响。
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。
数控车床加工缺陷分析与误差补偿技术
数控车床加工缺陷分析与误差补偿技术摘要：机床-数控加工工具广泛应用于航空、造船和电子等各种加工领域，负责加工各种形状复杂、精度高的零件。
在数控加工过程中，有许多因素影响加工质量。
工艺中的所有元件，包括机床、刀具磨损和法兰制造错误，都可能导致工件加工错误。
基于此，本文章对数控车床加工缺陷分析与误差补偿技术进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：数控车床；加工缺陷分析；误差补偿技术引言数控车床加工精度高，特点自动化程度高，应用优势突出。
此外，近年来科技的迅猛发展，航空航天等高端领域机械零件的制造要求和质量标准日益严格，数控车床加工过程的重要性日益明显。
从整体提高数控车床加工精度水平的角度出发，对数控车床加工精度的影响因素及对策进行分析研究十分重要。
一、数控机床在工业制造中的重要性数控机床主要由主体结构、数控系统、传动系统以及相关的防护和电气系统构成。
由于信息技术和计算机技术的良好发展，数控机床取得了长足的进步，使得拥有较高加工精度和出色稳定性的数控机床相继诞生。
工作人员通过数控机床手动编程可以生成相关程序，实现对零部件的有效加工。
相对于一些复杂零部件，需要通过三维建模、UG等制图软件生成程序，即可实现自动化加工，有效节省了加工时间，减轻了工作人员的工作量。
在数控机床使用和操作过程中，数控机床整体的加工精度对提升零部件的精度、光洁度产生巨大影响。
为了确保数控机床具有良好的使用稳定性，要求机床操作人员和维修人员拥有良好的综合素养，有效维护和保养数控机床。
二、数控车床加工缺陷分析（一）加工刀具带来的误差机床-数控刀具是数控加工过程的一个组成部分，适用于各种工件。
如果刀具出错，这将直接影响加工零件的精度，因为数控编程人员通常根据刀具的理论尺寸来编程零件，因此如果刀具出错，相应的零件将出现错误。
对于钻孔，hinge类型的刀具的误差可能会直接导致加工零件的尺寸错误；对于刀具安装，腐蚀或找不到的铁片可能会导致刀具旋转项目中离心力增加、扰动增加和尺寸错误。