数控机床误差检测及其误差补偿技术研究

数控机床误差检测及其误差补偿技术研究

曹永洁

傅建中

（浙江大学现代制造工程研究所，浙江杭州!$%%&’）

摘

要：使用!"#$%&’(激光干涉仪和高精度位移传感器实现了机床线性定位误差和主轴热误差的测量。

使用)*+,控制卡对数控系统的-代码指令进行了实时修改，实现了机床主轴热误差的实时补偿。分析补偿后的机床，发现机床的加工精度得到了很大提高，表明该补偿效果明显。

关键词：数控机床

激光干涉仪

,,.激光位移传感器

误差补偿

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为主要的两大误差源［。

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数控机床误差检测

数控机床线性定位误差检测

本文使用测量精度高，操作简单的J1-0D75K激光

W］干涉仪测量机床的线性定位误差［。实测图如图$所

示。图中所示激光干涉仪型号是J1-0D75K>U$%，测量精度为%X%$!<。根据国标QYZN$’W&$X&P&%%%，测得机床!轴的定位精度为"[X!W%!<，重复定位精度为&%X![\!<，机床"轴的定位精度为’’X"["!<，重复定位精度为!]X&]$!<。

7数控机床误差分析

一般数控机床主要由床身、立柱、主轴和各种直线

导轨或旋转轴组成。其中的每一部分都会产生误差。数控机床的加工误差来源于以下几个方面：机床的零部件和结构在制造和装配时产生的几何误差，包括零件尺寸误差和装配误差；机床内、外部热源引起的热变形误差；机床自重、切削力变形及由于动刚度不足产生的振动误差；机床轴系伺服系统产生的伺服跟随误差；数控插补算法产生的插补误差；其它误差，如外界振动、湿度、气流变化等产生环境误差以及检测系统中产 #!"

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