基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的三軸加工中心誤差檢測與補償技術.pdf

1、　　數(shù)控機床誤差補償技術是提高機床加工精度十分經(jīng)濟而有效的方法和手段。本文在充分了解和深入分析國內(nèi)外數(shù)控機床誤差補償技術研究、應用現(xiàn)狀的基礎上，提出了數(shù)控機床誤差檢測、建模和補償?shù)男路椒āＭㄟ^幾何誤差、熱誤差和綜合誤差實驗驗證，結(jié)果證明該技術是提高數(shù)控機床加工精度十分有效、實用的方法。研究內(nèi)容可分為以下幾部分：
　　第一部分介紹了課題的研究背景和意義；對數(shù)控機床誤差補償?shù)年P鍵技術——誤差源分析、誤差建模、誤差測量、誤差補償實施技

2、術等國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行概述；介紹了本論文的主要內(nèi)容。
　　第二部分通過借助于少自由度機器人機構誤差建模思想，提出一種可分離數(shù)控機床刀具與工件之間可補償與不可補償幾何誤差源的方法，利用該方法建立了 VMC0540ds 三軸加工中心幾何誤差模型，基于激光干涉儀的幾何誤差直接辨識方法，檢測出機床 12 項可補償幾何誤差項，依據(jù)西門子 840D 系統(tǒng)幾何誤差補償模塊的特點，提出幾何誤差補償策略。
　　第三部分介紹了在 VMC05

3、40ds 三軸加工中心上進行的幾何誤差補償實驗，實驗內(nèi)容包含了幾何誤差的測量和補償，結(jié)果證明基于可補償項幾何誤差模型，利用西門子 840D系統(tǒng)幾何誤差補償模塊實施幾何誤差補償?shù)挠行浴?
　　第四部分介紹了基于西門子 840D 系統(tǒng)溫度補償模塊的數(shù)控機床主軸熱誤差檢測、建模與補償技術。首先采集溫度和由溫度變化導致的熱誤差，進而回歸出溫升與主軸熱變形的關系，并由此建立熱誤差數(shù)學模型，利用西門子 840D 系統(tǒng)自帶的溫度補償模塊實施補

4、償。在三軸加工中心VMC0540ds上進行實驗，結(jié)果證明主軸熱誤差由補償前的14.5錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。，減小到補償后5.6錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。，補償效果顯著。
　　第五部分介紹了幾何誤差和主軸熱誤差綜合誤差補償實驗。在未實施補償和實施補償兩種條件下，在 VMC0540ds 三軸加工中心進行了標準件的試切與檢測。對比補償前和補償后的加工樣件，加工輪廓誤差降低了37%以上。實驗證明基于西門子