數(shù)控機(jī)床探頭誤差變速補(bǔ)償方法

使用三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)探頭通常會(huì)造成大于是10μm半徑誤差，這是數(shù)控機(jī)床的主要測(cè)量誤差。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)觸發(fā)式探頭的系統(tǒng)誤差可能會(huì)超出機(jī)床本身的誤差。因此，探頭的精度很大程度上決定了機(jī)床的精度。因?yàn)樘綔y(cè)誤差的主要部分是系統(tǒng)誤差，所以數(shù)值誤差校正方法是可行的。為了提高精度，人們通常會(huì)采用一種探頭系統(tǒng)誤差數(shù)值校正方法，可是這種校正方法需要在數(shù)控機(jī)床的控制器做很大的運(yùn)算。為了減少計(jì)算量，本研究提出了一種新的方法：通過(guò)將測(cè)量探頭設(shè)定在特定的速度上，通過(guò)對(duì)特定方向上測(cè)量值的修改來(lái)修改探頭在此方向上的預(yù)行程。由于在測(cè)量一個(gè)新機(jī)器之前，所有的計(jì)算都可以離線完成，并用以此來(lái)確定數(shù)控機(jī)床G代碼中的速度值。數(shù)控機(jī)床是通過(guò)改變單個(gè)測(cè)量速度值而不是通過(guò)單獨(dú)計(jì)算三個(gè)方向的校正值來(lái)進(jìn)行誤差校正的。

應(yīng)用新方法可以使三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)探頭測(cè)量精度達(dá)到通過(guò)應(yīng)用更復(fù)雜、更昂貴的應(yīng)變計(jì)探頭所達(dá)到的精度相當(dāng)。在數(shù)控機(jī)床上使用數(shù)值誤差校正可以達(dá)到相同的效果，但是本文所提出的方法計(jì)算量更小，可操作性更強(qiáng)。本文所提出的方法已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)探頭式數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明，使用這種方法可以將誤差降低至少10倍。

刊名：Precision Engineering（英）

刊期：2017年第49期

作者：Adam Wozniak

編譯：徐小俊