通過熱量誤差補償來改善數(shù)控機床的精確度摘要：通過熱量誤差補償來改變數(shù)控機床的精度是一種可行的方法。熱量誤差的獲得是通過1過改變工件的數(shù)控程序，熱量誤差在機加工以前可以被補償。試驗表明直立的加工中心的實際補償是可行的。關(guān)鍵詞：數(shù)控加工中心, 熱量誤差,控機床精確度的改善是生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的根本。熱量誤差已經(jīng)被作為機器精確度失衡的最大誘因，而且可能也是機器獲取更高精確度的最大障礙。數(shù)控機床的熱量誤差可通過機床本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)的改善而降低。盡管如此，還是有許多物理性限制因素使得精確度不能通過生產(chǎn)和設(shè)計技術(shù)而單獨克 。因此，誤差補償技術(shù)是 的。在過 的 ， 此技術(shù)的 已經(jīng)獲得 大。 熱量誤差在加工 而變 ，許多前 的工作 中在實際 的的補償 上。 的方法是 機床 有 表性的 行熱量誤差和 度的¡試驗，¢£建立一 熱量誤差和 度的試驗¥ 多種變 行§是 工«在加工 ，誤差是根 行 通過在實際過程中· 的¶和自 行改的?！笔?，»前有 被 ¿的實際過程補償 ´ 機床。¯， 機床的多 行熱量誤差和 度的量是不可取的¨， 度 器的¸ “多“機器的轉(zhuǎn)。 ，實際 作中的誤差補償 能在許多的機器上是不可的。為 改善數(shù)控機床生產(chǎn)的精確度，有 方法是 得 試的。盡管許多的熱 能熱量誤差，”是 的 被 為是最Æ 的熱 。熱量誤差是 1 自動§¥ 是以錠子轉(zhuǎn)速¢£被 ª 的熱量誤為基礎(chǔ)的。Ø ¥ ，熱量誤差能º在機 加工程序制 的 被 來。通過 程序的 æ，熱量誤差能º在加工償。 補償?shù)?大大的 。 補償»的， 的器的件，而是工件的ß 。在 的¸性機 加工中心中，熱量誤差是 錠子 脹、錠子固件變 和 空 的變 一 的。 導(dǎo)桿的伸長和欄的彎曲，熱量誤差不是在 上的改變，而且還是機 加工在空 上的變 。為 能º快速的量熱量誤差，一些簡單的量規(guī)是可以使的，如：滾珠排列。滾珠排列是把一系列的滾珠按相等的 隔固定在頂梁上。 滾珠的直徑相等，球狀的誤差 較小，因此，滾珠排列被 熱量誤差量的一 參考。大量的的熱量誤差遠遠高 在橫 和縱 。所以，熱量誤差Æ 關(guān)注在光 上。 理，也可以相 的辦法得 他兩 上的熱量誤差數(shù)量的過程如圖1所示：剛開始，滾珠的坐標是處在低 狀態(tài)的，¢£錠子在試驗狀態(tài)下改變機器的熱量。滾珠 度的量是周性的。熱量的轉(zhuǎn) 是通過最初的參考坐標 在新的熱量狀態(tài)下滾珠坐標來實現(xiàn)的。 種量需 一器在不 坐標下的熱量轉(zhuǎn) 能º更快更容易的被顯現(xiàn) 來。根變 ，熱量誤差和轉(zhuǎn)速是ø十一 循 。坐標的唯一偏離是在低 狀態(tài)下完 的，而不是在所關(guān)注的獨立的量規(guī)尺寸下。象激光干涉儀樣的精確度和準確度裝置不做 求。有四 量 z1，z2，z3，150，350的他的坐標中熱量誤差可以通過一 插 函數(shù)來獲得。上 的試驗說明 在錠子ß置和工作臺派生ß 錠子和臺一致的。因此熱量誤差反映 在真的切割條件下誤差是可以忽略的。為 能º獲得機床熱量行為的全面理解以及確的判斷誤差¥ ， 一種量方法。錠子轉(zhuǎn)速的多種加載方式是可的。他們被：1，常規(guī)轉(zhuǎn)速，2，轉(zhuǎn)速范圍，3，真切割狀態(tài)下的 ¡轉(zhuǎn)速。此處， 切割過程而 的熱量作沒有被考慮 來。不過，切割過程 整 機床機構(gòu)的熱量的在最終的過程中是可以忽略的。在種機床中，最大的熱 來自 z 。熱量誤差在。也 是說x 和y 的ß置 z 的熱量誤差沒有 大。1. 圖1（ 熱量誤差量 錠子 珠排列圖2（ 在不 z - 50 2. z - 150 3. z - 250 4. z - 350圖2 在試中不 z 坐標中熱量轉(zhuǎn) 過程圖的 制上圖表明 的熱量轉(zhuǎn) 明顯是 所在 定的。在z1，z2，z3，的熱量轉(zhuǎn) 剛開始是一樣的，¢£ 的 和 度的 加而 因在 最初大量的熱量轉(zhuǎn) 是 錠子ß置的 長 的，和他的 熱 較長的機床件相 ， ß置能更快的 熱量 衡。¢而， 的過 ， 些象導(dǎo) 桿和欄樣 ß置 定熱量誤差的件 來 多的 熱量的轉(zhuǎn) 。結(jié) ，在不 的有不 的大小和熱量 性?！笔?，不 坐標中的熱量轉(zhuǎn) 是 熱量誤差的準確 是精確誤差補償?shù)?。 機床結(jié)構(gòu)的 和熱 以及 限條件的不 精確的數(shù)量量是 常 的。 ，在 多的實中，Ø以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的誤差¥ 行§«準確 熱量誤差是不可能的。熱量誤差是 多種熱 的，而有錠子 的熱量被 為是最 的熱 因素。 熱 機床精確度的能º通過 度來控制。根熱量誤差的改變是和 的。 一 的誤差 ¡前一 和錠子的轉(zhuǎn)速。樣， 如下的熱量誤差表現(xiàn)¥ 。z ¢ £ ¥ 的熱量誤差 , § ¥ 序“« , « 系數(shù) ¢ £ - « £-«的錠子轉(zhuǎn)速和§的序是有最終的誤差 標準準 定的。系數(shù)“«和«有 工«定的。 ¥ 他因為C 定在 上單一 的障礙更不容易光。為 能確定¥ 的精確度，使 許多新的 作條件。圖4是一 在新的條件下的 結(jié) ，表明以速度為基礎(chǔ)的自動§¥ 能º在一 相 定的 下 ·的 熱量誤差。圖3 熱量誤差的« 圖4 熱量誤差的 （1 .量結(jié) （2 . 結(jié) 償?shù)囊?guī) 如圖15所示。 工件數(shù)控機床的程序完 ，錠子的轉(zhuǎn)速和¶¿。如，ø隔十被¥ 計一¨。樣， 能通過把計 來的來的程序。因此，熱量誤差能º在加工償。誤差補償?shù)挠行允?許多切割試驗來實的。一些表面是 低 ”»動和一 小 不 轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn) 的。如圖¿所示，表面 的 度不 來´在償。試驗表明種不 § 2§。圖 5 通過程序的 補償熱量誤差圖 ¿ 補償?shù)挠猩?#175;的是改善數(shù)控機床精確性的一 新方法。 的心是一 以錠子轉(zhuǎn)速為基礎(chǔ)的誤差¥ ，而不是以 度為基礎(chǔ)的 ¨方法。通過 數(shù)控機床的加工程序，熱量誤差能º在加工償，”不是在實際 作中。通過使種方法，數(shù)控機床的精確度能º大大的 高。參考¸1 , « . « £ £« “ § « £ §“ §“ « £ . £ “£« “ “ “ «“ “ “ £ , 1 5 , 35¢ Æ1 0¿3 1 042 . §ª £ -“« “ “ y “ §£ § £«2“x« §“ « £ . £ “£« “ “ “ « “ “ “ £ , 1 5 , 35¢4 Æ5 3 ¿053 D §z . “ §£ y §“ « £ “ “ y “ §£ y §ª “£« . « « « « , 1 ¿ , ¢4 Æ1 1 ¿4 Ø. “ªª « “£« “ -£«§ §ª “£« “ £ « £ . £ “£« “ “ “ « “ “ “ £ , 1 5 , 35¢12 Æ1 ¿¿ 1 ¿ “ . §ª º§£ £ §“ § « “ §ª “£« §“ « £ y “ £- . £ “£« “ “ “ « “ “ “ £ , 1 5 , 3¿¢4 Æ52 53¿ 和1 數(shù)控機床誤差補償?shù)?Æ æ ߯ 1 Æ 大 ,1 ¿1F A NC is by an on By C be on a of is of is to in as to to of of be by st of it to be by So is In s to on is to of s on in s , an to by or to by NC in by to of to be to it s it is to of s on of of or is on to of NC a is a of to f of is as -D a An on is to be as as C is By of is on a is of of to In of of of of of to of of in to a i. e. , 1-D is 1-D is a a of on it is as a A of s in in is on in in be in is A is on -D is on of is at a a of to of s of by f it to of z be to of by 0 s of of as a is s z 1 ,z 2 , z 3 , z 4 to 50 , - 150 , - 250 , - 350 at be by an s is So in to a of of a is of as (1) (2) (3) of by is of on of is to be in in in z on x y It of no on R）at z 1. z = - 50 2. z = - 150 3. z = - 250 4. z = - 350 s of z at z a s s at z 1 ,z 2 , z 3 , z 4 as is of s f of go to to s s. as as to As a at z at z of is an of a on is On to in by of by of is is of on be by it is of at is by of of So a of as is z ( t) at m of of t - i) at t - k m by bi by A is a in s s t an It is to to of by at is ( k = 1 , m = 0) . of is by a , z 1 , z 2 , z 3 z 4 at z 1 , z 2 , z 3 , z 4 by an So at z be to of a of an of on a It on in a of is z as as C is 0 z by is by z to z . So of is by s. h As of is to of in z It is m by of NC is of is an on on By C be in By of be S , . of NC 1995 , 35(7) 1 0631 0742 S. NC 1995 , 35(4) 5936053 A. A by 1986 , 8 (4) 1871964 H. An of on a 1995 , 35(12) 1 6691 . of on 1995 , 36(4) 5275376 李書和1 數(shù)控機床誤差補償?shù)难芯坎┦繉W位論文1 天津天津大學,19961