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数控机床定位误差快速标定装置

作　者: 吴丹丹
导　师: 李斌
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 数控机床定位误差接力测量误差标定步距规
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 246次
引　用: 2次
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内容摘要

目前,现有商品化数控机床都具有螺距误差补偿功能。通常在数控机床出厂时,需要对其进行充分的校正安装,并在数控系统中写入螺距误差补偿文件。机床用户在使用一段时间后,显示的加工位置与指令控制所要求的位置存在一定的偏差,有必要对机床进行重新校正。因此,寻求一种简单、快速和低成本的误差标定装置,尤为必要,特别是对于大量生产和消费的中、低档经济型数控机床来说。本文主要做了以下的工作。研究了定位误差的误差源,分析了定位误差的检测需求,针对目前常用的定位误差检测方法的不足,开发了以基准步距规和电感测微仪为测量仪器的误差标定装置及相应的标定软件。该装置能实现自动生成测量程序、自动采集误差数据、自动精度评价以及自动生成补偿文件的功能,自动化程度高,大大提高了标定效率。研究了数控机床定位误差的基本性质,在此基础提出采用步距规接力测量的方法解决测量仪器量程不够与机床大行程轴测量之间的矛盾,并分析了接力测量的测量精度和误差累积规律。结果表明,接力次数增加,测量误差增大,但测量误差在整个定位误差中所占百分比较小,仍满足误差补偿要求。本文最后采用该装置对机床的三个互相垂直的坐标轴X、Y以及Z轴误差进行了标定,并作了精度评价。使用该装置与直线光栅的测量结果作比较,同一位置误差值的偏差小于4μm,表明该装置标定精度可以满足中、低档经济型数控机床的要求,测得的误差数据能够用于误差补偿。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题的提出和意义  8-9
  1.2 数控机床误差标定的国内外研究动态  9-12
  1.3 主要研究内容  12-13
  1.4 本章小结  13-14
2 数控机床定位误差特性与检测分析  14-21
  2.1 定位误差源分析  14-15
  2.2 定位误差的基本特性  15-17
  2.3 定位误差的检测需求分析  17-20
  2.4 本章小结  20-21
3 数控机床定位误差快速标定系统开发  21-35
  3.1 总体系统设计  21-22
  3.2 数控机床定位误差快速标定系统的硬件结构  22-26
  3.3 数控机床定位误差快速标定系统的软件结构  26-28
  3.4 典型功能实现  28-34
  3.5 本章小结  34-35
4 接力测量原理及方法  35-50
  4.1 引言  35
  4.2 测量坐标系间的关系  35-37
  4.3 接力测量原理与方法  37-42
  4.4 接力测量法试验验证  42-48
  4.5 接力测量法误差分析  48-49
  4.6 本章小结  49-50
5 数控机床定位误差快速标定装置试验验证  50-58
  5.1 ISO 230-2 精度评定标准  50-51
  5.2 误差标定装置试验验证  51-57
  5.3 本章小结  57-58
6 全文总结与展望  58-59
  6.1 全文总结  58
  6.2 发展与展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

数控机床定位误差快速标定装置

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