技術(shù)文章
機床制造中積累誤差的分析與補償研究
閱讀:103 發(fā)布時間:2020-8-10機械加工的過程中,終精度的是由機床的刀具以及工件間相對的位移所決議的。關(guān)于刀具和工件間的位移差錯可以運用運動學(xué)模型核算。差錯抵償既經(jīng)過人為的辦法制造出新的,足以抵消當(dāng)時問題的差錯,使用剖析、計算和概括三個過程,對初始差錯的規(guī)則和特色進行體系地把握,然后以所把握的信息為依據(jù)樹立數(shù)學(xué)模型,使制造出來的差錯和初始的差錯持平,作用力相反,到達削減差錯的意圖。差錯抵償和購買機床或許進步機床的密度比較, 擁有顯著的特色: 一是解決時效快,而且靈活性強;二是經(jīng)濟實惠,報價要顯著低于其它方法。所以對差錯抵償?shù)难杏懛浅V匾揖哂酗@著的經(jīng)濟性的手段。由于國外在差錯抵償方面開展的研討起步早,現(xiàn)已取得了非常不錯的成效, 國內(nèi)關(guān)于差錯抵償?shù)难杏懘蠖噙€沒有進入實用性階段,跟著中國經(jīng)濟發(fā)展的腳步,關(guān)于機床加工,差錯抵償?shù)男枰獣絹碓酱螅?/span> 因而關(guān)于差錯抵償技能的研討應(yīng)當(dāng)愈加的廣泛。
1 對于數(shù)控機床的誤差分析
2 誤差補償, 除了要深入了解并且分析機床產(chǎn)生誤差的原因、認識各種誤差產(chǎn)生的環(huán)節(jié)、充分掌握誤差性質(zhì)之外,還需要掌握誤差間的。
從差錯源頭調(diào)查得知,一般機床的組成有些為直線導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)軸、主軸、立柱、床身,每一個環(huán)節(jié)都可能會呈現(xiàn)差錯。具體的差錯源有11點:運動差錯;機床部件差錯;切削力;熱變形;機床的裝配差錯;刀具磨損;夾具差錯;測驗設(shè)備差錯;機床控制差錯;機床的分量和負載致使的差錯;插補算法。 依據(jù)差錯的來歷分類,包含了幾許差錯、熱差錯、運動差錯、切削力差錯等四有些。在各種機床的差錯緣由中,主要差錯是幾許差錯和熱差錯,這兩項共占有了總差錯的 65%,所以怎樣削減這兩項差錯,是進步機床精度關(guān)鍵的疑問,機床越精細,所受熱差錯的影響就越大,不只會致使尺度的精度差錯,更會由尺度發(fā)生差錯然后影響到生產(chǎn)率。
根據(jù)誤差的性質(zhì)分類,包括了動態(tài)誤差和靜態(tài)誤差。動態(tài)誤差指的是由于主軸的運動誤差、機床伺候服務(wù)、機床的震動導(dǎo)致的誤差。由于動態(tài)誤差對于機床運行的工況依賴性強,會導(dǎo)致刀具和弓箭之間的位置發(fā)生變化。靜態(tài)誤差指的是在實踐的變化中,或者由于機床的結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的誤差。主要有部件在低速運動中產(chǎn)生的誤差以及幾何誤差、熱變形誤差、機床偏載造成的誤差。在機床的誤差中,靜態(tài)誤差所占的比例為70%。 根據(jù)誤差補償對機床分類,包括非位置誤差和位置誤差。
非位置誤差指的是和刀具或者工作臺無關(guān)的誤差,如力誤差、熱誤差。位置誤差指的是和刀具或者工作臺有關(guān)的誤差,如刀具磨損誤差、機床重力誤差、幾何誤差等。
2 誤差補償?shù)年P(guān)鍵技術(shù)
2.1 建模
對于誤差建模,是誤差補償?shù)那疤幔`差補償?shù)慕7譃檎`差元素和誤差綜合建模。機械制造的過程中,終的精度是由機床上工件和刀具間的位移所決定的,綜合誤差就是將工件和刀具的相對誤差以運動學(xué)模型的方式表現(xiàn)出來,誤差元素建模是為了針對某一項誤差進行建模,例如幾何誤差里的軸直線定位或機床的主軸漂移誤差。建模技術(shù)的關(guān)鍵部分是怎樣才可以尋找到更加有效的方法,把在機床中存在的各種誤差進行綜合的分析, 終使用模型的形式對機床的誤差進行準(zhǔn)確的分析。
2.2 測量
運動學(xué)模型是以機床各個的誤差成分為基礎(chǔ),計算出方向誤差以及終位置,所以必須對誤差的成分進行有效、精準(zhǔn)的觀察、測量。測量的方法有間接辨識和直接測量兩部分。間接辨識是通過如球棒儀或者高精度的光柵等儀器測量誤差,然后使用建立好的模型和其它方法對測量所得的結(jié)果進行分析,分離每一個誤差的成分,通常在測量綜合誤差時使用間接測量。直接測量是機床在不同的溫度、位置之下,使用激光儀或者是其它的機械、光學(xué)來進行誤差測量,通常在進行單項測量的過程中使用直接測量。通常而言,使用直接測量測量的原理簡單明了,還能夠得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),的不足是耗時較長。間接測量是高效、迅速的測量方法。使用不同的測量技術(shù),關(guān)鍵在于平衡效率和精度的關(guān)系,應(yīng)當(dāng)以保持精度為原則,盡可能使用高效率的方法。
2.3 實施
開展建模和測量終的目的是為了進行誤差補償,誤差補償在實施中分實時補償和離線補償兩部分。
實時補償。通過使用硬件輔助裝置,把獲得的位置或者溫度的信號輸入進行補償?shù)难b置,補償裝置會根據(jù)誤差的模型計算出進行誤差補償應(yīng)當(dāng)具有的數(shù)值,從接口輸入機床的系統(tǒng),從而達到誤差補償?shù)哪康摹J褂脤崟r補償對于機床而言有著很強的適用性,并且對定位誤差等多種類型誤差進行補償,在進行補償?shù)倪^程中使用的模型也非常靈活,無論是線性模型還是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型都能夠以軟件的方式編制,誤差補償?shù)木群退x用的誤差模型有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。實施實時補償?shù)年P(guān)鍵在于簡便性、有效性、準(zhǔn)確性和實時性。
離線補償。根據(jù)測量所得的誤差,把數(shù)控的加工程序修改成新的程序,輸入機床,也可以將測量所得的誤差以誤差文件輸入數(shù)控系統(tǒng), 讓系統(tǒng)在運行的過程中根據(jù)誤差文件進行調(diào)用,從而達到誤差補償?shù)哪康摹J褂秒x線補償,要求補償誤差必須是固定的,至少是已知數(shù)值,所以,只能針對幾何誤差之類的穩(wěn)定誤差進行補償,如果機床的溫度發(fā)生變化,這時必須使用實時補償?shù)姆椒ㄟM行補償。
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