分步体对角线误差辨识及空间误差补偿

基于分步体对角线的误差测量方法是一种快速、高效的测量方法.提出一种基于该测量方法的误差元素辨识算法,该算法对现有的分步体对角线误差辨识算法做了修正,并根据辨识出的误差对机床进行空间误差补偿,经过实际机床的测试验证,证明该方法的正确性和有效性.

基于分步体对角线法的数控机床空间误差补偿

空间误差的测量与补偿是提升机床加工精度的重要手段。本文采用一种基于激光多普勒位移测量仪的分步体对角线法测量辨识了机床的几何误差元素。然后,基于齐次坐标变换理论,建立了立式加工中心的空间误差模型,并采用离线修改G代码的方式实施了机床空间误差补偿。与激光干涉仪多线法相比,分步体对角线法更加简便快捷,通过4次测试快速获得12项关键几何误差元素。误差测试与补偿试验结果表明,加工中心的整体精度水平有了大幅度提高,体对角线误差降低为原来的32.5%。

基于分步对角线的数控机床误差辨识新方法

机床空间位置误差的测量和补偿是提高加工精度的重要手段。分析了数控机床的各项误差元素,建立了数控机床的空间定位误差模型;详细阐述了分步体对角线法用于误差检测和分离的原理,以及不能对机床误差完全辨识的不足。将分步对角线法引入平面测量,分析6条面对角线与位置误差间的关系,提出了一种新的辨识机床各分项误差的方法。该方法操作简单、效率高、所需元件少;不仅可以反映机床的几何精度,而且完全分离出了机床的各项误差元素,为数控机床的空间位置误差补偿提供了理论基础。

多轴数控加工中心空间几何误差识别与检测

分析了国内外误差参数识别的方法,介绍了分步对角线法识别和检测数控机床空间几何误差的过程和步骤,通过改进的分步对角线法,全面识别空间几何误差的21项误差元素。为后续机床误差补偿提供理论依据。

基于位移空间误差补偿提高芯片划片精度的方法研究

以IC划片机数控轴位移空间误差的分析为基础,采用激光干涉仪测量小步距直线位移精度,并应用4线分步体对角线法测量空间位移误差,进而提出了双向小步距直线位移与空间误差补偿方法。将该补偿方法应用于划片机,划片步距精度和切割深度的控制精度能提高50%以上。

基于灵敏度分析的立式加工中心批量空间误差建模和补偿

空间误差建模和补偿已成为提高机床精度和性能的最经济方法之一。然而,空间误差元素测量耗时多等原因限制了空间误差补偿的广泛应用。为解决这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的空间误差快速建模和补偿方法。首先,基于齐次坐标变换,建立了立式加工中心的广义运动学模型。其次,根据立式加工中心的所有误差元素的灵敏度分析,确定关键误差元素。根据灵敏度分析结果,在误差补偿过程中忽略了影响因子较低的角度误差元素。然后,基于关键误差元素的测量数据和切比雪夫多项式,建立了简化的空间误差快速补偿模型。接着,利用Fanuc数控系统的EMZPS功能开发了实时误差补偿系统,实现了空间误差的补偿。为了评估所提方法的有效性,对每个平动轴和每条体对角线误差补偿前后的测量试验结果进行比较。结果表明,沿三个轴的最大平移误差从21.9μm到6.5μm,最大体对角线误差从81.6μm减小到35.5μm。最后,将该方法应用于一批20个立式加工中心,进行批量补偿试验。所有加工中心补偿后的精度均优于40μm。本研究的创新之处在于将灵敏度分析作为简化机床误差模型的理论依据,并提出了出一种快速批量化建模和补偿的方法。该方法能有效提高误差补偿效率,在未来机床误差补偿的广泛工业应用中有着巨大的潜力。