李緒平

摘 要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，高集成、高質(zhì)量、高精度已經(jīng)成為了未來機械行業(yè)主要的發(fā)展方向，在進行數(shù)控機床加工的過程中，加工精度正逐漸成為對國際競爭力和制作水平進行提高的主要技術，為了對我國制作生產(chǎn)的競爭力進行提高，需要對數(shù)控機床的加工精度進行提升，其中誤差補償技術就是一種對加工精度進行提升的主要方法。本文根據(jù)國內(nèi)外對誤差補償?shù)难芯壳闆r，對誤差補償過程中主要技術存在的相關問題進行探討。

關鍵詞：數(shù)控機床；誤差；補償

1.數(shù)控機床中的誤差補償關鍵技術

數(shù)控機床誤差補償?shù)闹饕夹g數(shù)控機床的誤差補償是對加工精度進行提高的主要措施，進行誤差補償時，主要會使用到補償實施技術、測量技術、建模技術。

1.1補償實施技術

進行誤差測量和建模主要是為了進行誤差補償，在實際補償?shù)倪^程中，可以分為離線補償和實時補償兩個方面，其中離線補償指的是按照具體測量到的誤差對數(shù)控加工工序進行調(diào)整，使數(shù)控機床根據(jù)新的加工工序進行誤差補償。

1.2測量技術

測量技術主要是為了確定機床的原始誤差參數(shù)，在進行直接誤差測量時，主要使用激光干涉儀器、機械干涉儀器等對不同溫度、不同位置機床的誤差進行測量，雖然對誤差進行直接測量，精確度高，但是比較費工，工作效率低，因此，多用來對單項誤差進行測量，間接誤差主要是用來對誤差相關指標進行測量，然后使用誤差模型轉(zhuǎn)換成技術誤差。使用此方法進行測量，效率比較高，多用來測量綜合誤差。

1.3誤差建模

誤差建模主要由誤差元素建模和誤差綜合建模構成，其中，綜合誤差建模是根據(jù)加工過程中刀具和工件之間的相對位移表示運動模型，誤差建模是用來對更加有效的模型進行尋找，將機床存在的誤差準確的反映出來。

2.誤差補償關鍵技術的步驟

數(shù)控機床操作中誤差補償關鍵技術的執(zhí)行，必須遵循操作流程，體現(xiàn)補償技術的優(yōu)質(zhì)性，排除不良因素影響。

第一，檢測發(fā)生誤差的關鍵點，分析引發(fā)誤差的原因。明確各個誤差間的關系，通過熱變形思想，得出控制點，利用控制點補償數(shù)控機床操作中的誤差點，迅速補償給誤差模型，便于及時處理機床制造的誤差。

第二，數(shù)控機床的設備位置決定制造精度，根據(jù)幾何關系確定設備位置，設備的最初位置影響整體誤差，采用模型的方式，實行綜合測量，模擬零件、刀具的準確位置，規(guī)避誤差。

第三，數(shù)控機床實行建模時，需要明確分析誤差實質(zhì)，利用測量和評估的方式，分析誤差成因，得出誤差分量后，再借助建模表達誤差，確定各因素之間的影響關系，以函數(shù)為基礎，實現(xiàn)誤差補償。

第四，執(zhí)行誤差補償主要通過刀具移動和部件控制，實現(xiàn)空間上的誤差轉(zhuǎn)化，盡量利用同水平逆方向的運動方式，既可以在反饋中實行中部斷裂，又可以在原點進行平行移動。

第五，構建誤差補償系統(tǒng)后，借助評價、改進的方式，規(guī)劃誤差補償關鍵技術的效益性。

3.數(shù)控機床的誤差

在數(shù)控機床生產(chǎn)的過程中，熱誤差、幾何誤差、切削力誤差是比較常見的誤差。

3.1熱誤差

由于對各個環(huán)節(jié)的工序要求不同，工件和機床部件在溫度上會出現(xiàn)明顯的變化，在熱脹冷縮的影響下.刀具和工件的運行角度和路線會發(fā)生變化.影響了加工的精準度。

3.2幾何誤差

幾何誤差主要是因為夾具定位，機床傳動、導向誤差等出現(xiàn)的誤差，幾何誤差主要是硬件誤差，因此只要誤差值在要求的精度范圍中，企業(yè)會持續(xù)對機床設備進行使用。

3.3切削力誤差

切削力誤差主要是因為機床、刀具磨損等引起的誤差，會使生產(chǎn)過程中的慣性、傳送力、重力等造成影響，使整個系統(tǒng)出現(xiàn)了受力變形的情況，對于這種誤差，可以使用機床設備的數(shù)據(jù)監(jiān)控、更換零部件等人為方法對管理手段進行調(diào)控。

4.誤差補償技術的實現(xiàn)

4.1直接補償法

進行加工直接補償法指的是在實際的加工過程中，進行細致全面的測量，將誤差點找出，使用差值的方法對各個補償點的誤差數(shù)進行計算，然后修正誤差，使用直接補償法時，需要保證誤差補償和誤差點坐標體系的一致性，要保證測量的準確性，當對補償?shù)木纫蟊容^高時，需要盡可能將誤差點位的具體位置找出來。

4.2合成誤差補償法

在進行合成誤差補償時，是根據(jù)導致誤差出現(xiàn)的單項因素，利用測量將原始誤差值得出，然后使用誤差進行公式的合成，將補償點誤差反向數(shù)值的問題計算出來。

4.3誤差分解、合成補償?shù)姆椒?/p>

分解誤差、合成補償?shù)姆椒ㄖ饕歉鶕?jù)分析得到的誤差補償數(shù)據(jù)，得到數(shù)控機床中所有單項的誤差，然后利用合成誤差的方法，補償機床中的誤差，使用這種方法進行測量，比較簡單，只需要進行一次測量就可以了解所有信息和數(shù)據(jù)，并評價機床的精準度。

4.4反饋修正法

CNC控制方法通常是常用的傳感器網(wǎng)格全封閉或半封閉的編碼器反饋裝置。反饋誤差修正模型的計算量的增加錯誤反饋系統(tǒng)中的基本流程，逆向流和控制的情況和數(shù)字控制系統(tǒng)誤差補償。主體的作用，這種補償方法的數(shù)控反饋系統(tǒng)中，需要實時反饋系統(tǒng)流，并且只能補償?shù)妮S向方向上的每個傳動誤差，對于整體空間上的誤差是很難達到補償效果的。

4.5NC型誤差補償法

接口NC類型數(shù)控補償系統(tǒng)是預測模型誤差，數(shù)控插補過程，從而提高數(shù)控機床的加工精度。

4.6建模CAD預補償?shù)姆椒?/p>

數(shù)控機床工作時，通常是基于三維建模軟件對于建模元件和參數(shù)設置，刀具路徑設置，附加進程的數(shù)據(jù)設置，并最終生成NC程序。CAD建模預補償是為了加工的零件建模過程，其基本思想機床的誤差數(shù)據(jù)分析和處理，最終建立誤差補償模型，并再誤差補償給定接口導入建模過程中，從而達到加工精度提升的目的。

5.結(jié)束語

目前來看，經(jīng)過多年的研究，數(shù)控機床誤差補償技術已經(jīng)取得了比較大的發(fā)展，對誤差的控制和產(chǎn)生已經(jīng)進入了不錯的發(fā)展階段.但是，想要大規(guī)模的在生產(chǎn)過程中進行應用，還需要進一步研究更加先進的補償技術，在我國機床技術水平提升方面具有重要意義。

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