数控机床热误差补偿技术及应用

摘要

数控机床热误差补偿关键技术的研究具有很大的现实意义。本文在充分了解和分析误差补偿技术的基础上,通过相关理论和技术的分析,提出了更适合实际应用的误差补偿方法,并分别在两台加工中心上对本方法进行了验证,取得很好的补偿效果。本文共分为四个部分。
　　第一部分综合分析了数控机床误差补偿技术的发展历程和研究现状,在这个基础上,分析了数控机床热误差的组成及特点,通过对机床主要热误差源的分析确定了以测量并补偿主轴热误差的实验方案。然后总结了常用的误差建模技术、误差测量技术和误差补偿技术,并根据本课题的特点提出了自己的方案。
　　第二部分首先对机床的热变形进行了分析,并详细论述了热误差模型的建立过程。随后简要介绍了一下误差补偿系统的控制方式,通过对比几种控制方式的优缺点选定适合本课题的控制方式。最后选定试验设备,确定测量方案和测温点的优化方法,为误差补偿试验做好准备。
　　第三部分针对本课题只有热误差测量的情况,采用了更适合实际应用的离线补偿技术。然后介绍了数控系统的结构组成和补偿原理,根据试验方案,分别对两台加工中心热误差进行了补偿,并对补偿结果验证,效果良好。
　　第四部分总结了本研究工作的主要内容,对今后更深入的研究数控技术的误差补偿技术做出了展望。
　　通过对实验结果分析,得出本文建立的热误差模型、误差测量方法和补偿方案是行之有效的。

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第一章绪论

§1-1 引言

§1-2 数控机床热误差补偿的研究概况

§1-3 热误差补偿技术论述

§1-4 本论文补偿方法概述

§1-5 学位论文的主要内容

第二章 热误差模型的建立

§2-1机床误差的组成

§2-2机床热误差分析

§2-3热误差模型的建立

§2-4本章小结

第三章 测量方案的选定

§3-1 误差补偿系统的控制方式

§3-2试验方案的确定

§3-4本章小结

第四章热误差的补偿方法与原理

§4-1 误差补偿控制的基本方法

§4-2基于SIEMENS 840D误差补偿系统的建立

§4-4 本章小结

第五章热误差的补偿

§5-1 与位置无关的热误差补偿

§5-2 与位置相关的热误差补偿

§5-3 本章小结

第六章 总结与展望

§6-1 全文总结

§6-2 工作展望

参考文献

致谢