[00879884]数控机床几何误差补偿技术研究

1、任务来源：该技术研究成果是山西省自然科学基金项目“数控机床几何误差补偿技术研究”中的主要内容。2、技术原理及性能指标：数控机床的精度是数控机床的一项重要性能指标，随着生产过程自动化的飞速发展和精密加工技术的广泛应用，对数控机床加工精度的要求日益提高。数控机床误差补偿分为软件误差补偿和硬件误差补偿。硬件误差补偿是把已获得的误差值存储在机械结构上，如靠模、误差尺等进行补偿，或利用误差平均作用原理使误差相互抵消。这种方法在机床装配后难以调整补偿值，补偿效果不佳，逐渐被软件补偿所取代。软件误差补偿是根据被补偿误差修改机床加工工序来实现，这种方法对于任何数控机床都可使用，既适用于主动误差补偿，也适用于预先标定误差补偿，可实现单项误差补偿，也可实现综合误差补偿。软件误差补偿的技术原理是通过检定机床各种误差或分析误差成因，依据检定结果及误差模型对机床各坐标轴的运动进行适当的修正来提高机床精度。其基本思路就是人为地制造出一种新的误差去抵消或大大减少当前成为问题的原始误差，通过测量、分析、统计及归纳等措施掌握原始误差的特点和规律，建立误差数学模型，尽量使人为制造出的误差和原始误差二者的大小相等、方向相反，从而减少加工误差，提高零件的加工精度。(1)机床误差降低30-60%；(2)分散度减低15-20%；(3)工艺能力指数(Cp)和设备能力指数(Cpk)提高15-30%。3、成果的创造性、先进性：(1)研究了将误差建模、在线检测、误差补偿、数控加工融为一体的数控机床误差补偿技术。(2)基于多体系统运动学理论，创造性地建立了数控机床误差补偿的通用模型，提出了一种适用任意结构多轴数控机床的运动学综合误差补偿方法。(3)首次提出了三轴数控机床的21项几何误差辩识的12线法。(4)通过误差补偿，使得数控机床误差降低30-60%以上。4、存在的问题：建议进一步扩大试验和应用领域研究。