數控機床誤差補償的方法(數控機床的誤差補償存在哪些問(wèn)題)

1.數控機床的誤差補償存在哪些問(wèn)題

1、對于機床空間誤差的測量

這個(gè)方面，目前最主要的測量裝置是激光測量?jì)x器，雖然因為直接測量比較費時(shí)，而提出了簡(jiǎn)便的測量方法，為了減少測量的線(xiàn)路。但是在實(shí)際測量的時(shí)候，這些方法比較復雜和耗時(shí)，甚至需要更多的光學(xué)元件。因此，如果使用最基本的測量至西安唯一的元件，通過(guò)一種新的測量方法將空間誤差進(jìn)行高效測量出來(lái)并進(jìn)行誤差補償是需要進(jìn)一步研究的內容。

2、對于數控機床空間定位誤差的測量和補償過(guò)程

這個(gè)過(guò)程中，很少會(huì )考慮到外界環(huán)境溫度的變化對于空間定位誤差的變化的影響。雖然通過(guò)激光測量?jì)x對這些空間定位誤差的元素在不同的環(huán)境條件下進(jìn)行過(guò)程量，但是由于誤差元素眾多，測量周期較長(cháng)。導致了空間定位誤差補償中，將空間定位誤差作為不變量，以誤差表格形式輸入機床，影響了誤差補償的效果。因此，研究應該從熱變化的測量、分析和預測方面進(jìn)行研究。

3、對于熱誤差的問(wèn)題

熱誤差是機床重要誤差之一，它在建模的過(guò)程中有兩個(gè)主要的問(wèn)題，一是由于誤差布置的溫度測量點(diǎn)之間相互影響，建模使用的溫度變量之間存在著(zhù)較強的共線(xiàn)性問(wèn)題，會(huì )影響建模的精度。另一個(gè)問(wèn)題是熱誤差的變化比較復雜，具有非線(xiàn)性特征，因此選用的建模方法需要具有非線(xiàn)性能力處理能力。在目前的方法中，都是先通過(guò)溫度的變量選擇消除變量的共線(xiàn)性，然后在通過(guò)非線(xiàn)性的方法進(jìn)行建模的分步處理的方法，并沒(méi)有一種可以同時(shí)解決溫度變量的共線(xiàn)性和誤差的非線(xiàn)性問(wèn)題的建模方法。

4、對于數控機床系統的問(wèn)題

在現今的加工生產(chǎn)林谷，普遍采用的是現有的數控系統供應商品，開(kāi)發(fā)式系統采用的比較少。正因為這些，目前在機床的補償過(guò)程中，主要采用的方式是系統自帶的補償功能。這種補償方法對于像熱誤差這種實(shí)時(shí)變化的誤差補償相對來(lái)說(shuō)較困難。所以，需要對正在使用的系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在不改變現今機床使用的條件下，解決誤差補償的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。

2.數控機床的誤差補償存在哪些問(wèn)題

1、對于機床空間誤差的測量 這個(gè)方面，目前最主要的測量裝置是激光測量?jì)x器，雖然因為直接測量比較費時(shí)，而提出了簡(jiǎn)便的測量方法，為了減少測量的線(xiàn)路。

但是在實(shí)際測量的時(shí)候，這些方法比較復雜和耗時(shí)，甚至需要更多的光學(xué)元件。因此，如果使用最基本的測量至西安唯一的元件，通過(guò)一種新的測量方法將空間誤差進(jìn)行高效測量出來(lái)并進(jìn)行誤差補償是需要進(jìn)一步研究的內容。

2、對于數控機床空間定位誤差的測量和補償過(guò)程 這個(gè)過(guò)程中，很少會(huì )考慮到外界環(huán)境溫度的變化對于空間定位誤差的變化的影響。雖然通過(guò)激光測量?jì)x對這些空間定位誤差的元素在不同的環(huán)境條件下進(jìn)行過(guò)程量，但是由于誤差元素眾多，測量周期較長(cháng)。

導致了空間定位誤差補償中，將空間定位誤差作為不變量，以誤差表格形式輸入機床，影響了誤差補償的效果。因此，研究應該從熱變化的測量、分析和預測方面進(jìn)行研究。

3、對于熱誤差的問(wèn)題 熱誤差是機床重要誤差之一，它在建模的過(guò)程中有兩個(gè)主要的問(wèn)題，一是由于誤差布置的溫度測量點(diǎn)之間相互影響，建模使用的溫度變量之間存在著(zhù)較強的共線(xiàn)性問(wèn)題，會(huì )影響建模的精度。另一個(gè)問(wèn)題是熱誤差的變化比較復雜，具有非線(xiàn)性特征，因此選用的建模方法需要具有非線(xiàn)性能力處理能力。

在目前的方法中，都是先通過(guò)溫度的變量選擇消除變量的共線(xiàn)性，然后在通過(guò)非線(xiàn)性的方法進(jìn)行建模的分步處理的方法，并沒(méi)有一種可以同時(shí)解決溫度變量的共線(xiàn)性和誤差的非線(xiàn)性問(wèn)題的建模方法。 4、對于數控機床系統的問(wèn)題 在現今的加工生產(chǎn)林谷，普遍采用的是現有的數控系統供應商品，開(kāi)發(fā)式系統采用的比較少。

正因為這些，目前在機床的補償過(guò)程中，主要采用的方式是系統自帶的補償功能。這種補償方法對于像熱誤差這種實(shí)時(shí)變化的誤差補償相對來(lái)說(shuō)較困難。

所以，需要對正在使用的系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，在不改變現今機床使用的條件下，解決誤差補償的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。

3.數控機床在加工過(guò)程中出現精度誤差,可以用什么方法補救

精度誤差 要以實(shí)際情況來(lái)看 一是 刀具關(guān)系 二是 機床關(guān)系 還有程序的問(wèn)題 溫度（熱脹冷縮）

刀具磨損或者使用不當 會(huì )產(chǎn)生比較大的誤差 比如說(shuō)加工剛才卻用切削其他材質(zhì)的刀具一是影響光潔度 二是影響精度 刀具磨損 刀具磨損后 刀具的切削角會(huì )變大 在精加工中體現比較明顯

刀尖角度變大 刀具和工件的接觸面積增大 會(huì )導致切削應力增大 光潔度下降 尺寸不穩定

刀具安裝中心偏 也會(huì )影響刀具切削角度 和刀具壽命

機床精度不良 會(huì )直接導致工件精度下降 但是可以把機床精度誤差算到程序里面去 比如說(shuō)機床的讓刀量是0.05MM 就在程序里面多切個(gè)0.05MM 只是簡(jiǎn)單說(shuō)下 機床精度不良原因有很多 就一一說(shuō) 了

程序問(wèn)題 需要對切削三要素有了解 還要對機床剛性有了解 吃刀量 切削速度 轉速 要在機床剛性容許的條件下給出

溫度 熱脹冷縮

4.車(chē)削加工熱誤差補償有哪些基本方法

車(chē)削加工熱誤差產(chǎn)生及分類(lèi)：

隨著(zhù)對機床精度要求的進(jìn)一步提高，熱誤差在總誤差中的比重將不斷增大，機床熱變形已成為提高加工精度的主要障礙。機床熱誤差主要由馬達、軸承、傳動(dòng)件、液壓系統、環(huán)境溫度、冷卻液等機床內外熱源引起的機床部件熱變形而造成的。機床幾何誤差來(lái)自機床的制造缺陷、機床部件之間的配合誤差、機床部件的動(dòng)、靜變位等等。

誤差補償基本方法：

1、綜上所述及相關(guān)參考文獻，可知車(chē)削加工誤差一般是由下列因素引起的：

2、機床熱變形誤差；

3、機床零部件和結構的幾何誤差；

4、切削力引起的誤差；

5、刀具磨損誤差；

6、其誤差源，如機床軸系的伺服誤差，數控插補算法誤差等等。

提高機床精度有兩種基本方法：誤差防止法和誤差補償法。誤差防止法是試圖通過(guò)設計和制造途徑消除或減少可能的誤差源。誤差防止法在一定程度上對于降低熱源溫升、均衡溫度場(chǎng)和減少機床熱變形是有效的。但不可能完全消除熱變形，且花費代價(jià)是很昂貴的；而應用熱誤差補償法則開(kāi)辟了一條提高機床精度的有效和經(jīng)濟的途徑。

5.數控機床誤差測量及補償方面的知識

你這問(wèn)的真的好復雜啊，不敢說(shuō)定義，只是根據自己的經(jīng)驗聊幾句，歡迎高手斧正。

幾何誤差：指的是理論幾何形狀與加工之間的誤差。這是由加工母機決定的，是機床固有的誤差。

安裝誤差：是在安裝過(guò)程中引起的誤差，是在幾何誤差上疊加的，這個(gè)可以降低，但考慮成本與工效，有一個(gè)適合的范圍值。定位誤差：是指機床運動(dòng)靜止后，實(shí)際運動(dòng)距離跟理論運動(dòng)距離的差值。

有定位精度、重復定位精度兩個(gè)指標。位置誤差：包括定向、定位、跳動(dòng)三種，主要指工件跟理論值得偏差。

運動(dòng)誤差：主要是在直線(xiàn)或插補運動(dòng)中，跟理想值的偏差。靜止誤差：在靜止狀態(tài)下，受到外力后發(fā)生的變化，一般是報警值。

關(guān)系是這樣的，幾何誤差、安裝誤差是在機床加工、組裝過(guò)程中產(chǎn)生的，位置誤差是兩者在精度方面的綜合反映，定位誤差是直線(xiàn)傳動(dòng)機構配合電氣修正后的綜合誤差，修正包括反向間隙補償，高級點(diǎn)的包括激光修正補償。運動(dòng)誤差是插補運動(dòng)修正后的誤差，常見(jiàn)的是循圓補償。

靜止誤差則是外力對機床運動(dòng)軸的干擾，這個(gè)沒(méi)見(jiàn)到過(guò)指標，只看到過(guò)位置報警參數。英文的意思應該是：位置跟隨誤差錯誤，應該是伺服編碼器反饋與指令不一致超出一定范圍的報警。

6.車(chē)削加工熱誤差補償有哪些基本方法

車(chē)削加工熱誤差產(chǎn)生及分類(lèi)：隨著(zhù)對機床精度要求的進(jìn)一步提高，熱誤差在總誤差中的比重將不斷增大，機床熱變形已成為提高加工精度的主要障礙。

機床熱誤差主要由馬達、軸承、傳動(dòng)件、液壓系統、環(huán)境溫度、冷卻液等機床內外熱源引起的機床部件熱變形而造成的。機床幾何誤差來(lái)自機床的制造缺陷、機床部件之間的配合誤差、機床部件的動(dòng)、靜變位等等。

誤差補償基本方法：1、綜上所述及相關(guān)參考文獻，可知車(chē)削加工誤差一般是由下列因素引起的：2、機床熱變形誤差；3、機床零部件和結構的幾何誤差；4、切削力引起的誤差；5、刀具磨損誤差；6、其誤差源，如機床軸系的伺服誤差，數控插補算法誤差等等。提高機床精度有兩種基本方法：誤差防止法和誤差補償法。

誤差防止法是試圖通過(guò)設計和制造途徑消除或減少可能的誤差源。誤差防止法在一定程度上對于降低熱源溫升、均衡溫度場(chǎng)和減少機床熱變形是有效的。

但不可能完全消除熱變形，且花費代價(jià)是很昂貴的；而應用熱誤差補償法則開(kāi)辟了一條提高機床精度的有效和經(jīng)濟的途徑。

7.機床的誤差包括哪些方面

1.1 機床的原始制造誤差 是指由組成機床各部件工作表面的幾何形狀、表面質(zhì)量、相互之間的位置誤差所引起的機床運動(dòng)誤差，是數控機床幾何誤差產(chǎn)生的主要原因。

1.2 機床的控制系統誤差 包括機床軸系的伺服誤差（輪廓跟隨誤差），數控插補算法誤差。 1.3 熱變形誤差 由于機床的內部熱源和環(huán)境熱擾動(dòng)導致機床的結構熱變形而產(chǎn)生的誤差。

1.4切削負荷造成工藝系統變形所導致的誤差 包括機床、刀具、工件和夾具變形所導致的誤差。這種誤差又稱(chēng)為“讓刀”，它造成加工零件的形狀畸變，尤其當加工薄壁工件或使用細長(cháng)刀具時(shí)，這一誤差更為嚴重。

1.5 機床的振動(dòng)誤差 在切削加工時(shí)，數控機床由于工藝的柔性和工序的多變，其運行狀態(tài)有更大的可能性落入不穩定區域，從而激起強烈的顫振。導致加工工件的表面質(zhì)量惡化和幾何形狀誤差。

1.6 檢測系統的測試誤差 包括以下幾個(gè)方面： （1）由于測量傳感器的制造誤差及其在機床上的安裝誤差引起的測量傳感器反饋系統本身的誤差； （2）由于機床零件和機構誤差以及在使用中的變形導致測量傳感器出現的誤差。 1.7 外界干擾誤差 由于環(huán)境和運行工況的變化所引起的隨機誤差。

1.8 其它誤差 如編程和操作錯誤帶來(lái)的誤差。 上面的誤差可按照誤差的特點(diǎn)和性質(zhì)，歸為兩大類(lèi)：即系統誤差和隨機誤差。

數控機床的系統誤差是機床本身固有的誤差，具有可重復性。數控機床的幾何誤差是其主要組成部分，也具有可重復性。

利用該特性，可對其進(jìn)行“離線(xiàn)測量”，可采用“離線(xiàn)檢測——開(kāi)環(huán)補償”的技術(shù)來(lái)加以修正和補償，使其減小，達到機床精度強化的目的。 隨機誤差具有隨機性，必須采用“在線(xiàn)檢測——閉環(huán)補償”的方法來(lái)消除隨機誤差對機床加工精度的影響，該方法對測量?jì)x器、測量環(huán)境要求嚴格，難于推廣。

2幾何誤差補償技術(shù) 針對誤差的不同類(lèi)型，實(shí)施誤差補償可分為兩大類(lèi)。隨機誤差補償要求“在線(xiàn)測量”，把誤差檢測裝置直接安裝在機床上，在機床工作的同時(shí)，實(shí)時(shí)地測出相應位置的誤差值，用此誤差值實(shí)時(shí)的對加工指令進(jìn)行修正。

隨機誤差補償對機床的誤差性質(zhì)沒(méi)有要求，能夠同時(shí)對機床的隨機誤差和系統誤差進(jìn)行補償。但需要一整套完整的高精度測量裝置和其它相關(guān)的設備，成本太高，經(jīng)濟效益不好。

文獻[4] 進(jìn)行了溫度的在線(xiàn)測量和補償，未能達到實(shí)際應用。系統誤差補償是用相應的儀器預先對機床進(jìn)行檢測，即通過(guò)“離線(xiàn)測量”得到機床工作空間指令位置的誤差值，把它們作為機床坐標的函數。

機床工作時(shí)，根據加工點(diǎn)的坐標，調出相應的誤差值以進(jìn)行修正。要求機床的穩定性要好，保證機床誤差的確定性，以便于修正，經(jīng)補償后的機床精度取決于機床的重復性和環(huán)境條件變化。

數控機床在正常情況下，重復精度遠高于其空間綜合誤差，故系統誤差的補償可有效的提高機床的精度，甚至可以提高機床的精度等級。迄今為止，國內外對系統誤差的補償方法有很多，可分為以下幾種方法： 2.1單項誤差合成補償法 這種補償方法是以誤差合成公式為理論依據，首先通過(guò)直接測量法測得機床的各項單項原始誤差值，由誤差合成公式計算補償點(diǎn)的誤差分量，從而實(shí)現對機床的誤差補償。

對三坐標測量機進(jìn)行位置誤差測量的當屬Leete， 運用三角幾何關(guān)系，推導出了機床各坐標軸誤差的表示方法，沒(méi)有考慮轉角的影響。較早進(jìn)行誤差補償的應是Hocken教授，針對型號Moore 5-Z(1)的三坐標測量機，在16小時(shí)內，測量了工作空間內大量的點(diǎn)的誤差，在此過(guò)程中考慮了溫度的影響，并用最小二乘法對誤差模型參數進(jìn)行了辨識。

由于機床運動(dòng)的位置信號直接從激光干涉儀獲得，考慮了角度和直線(xiàn)度誤差的影響，獲得比較滿(mǎn)意的結果。1985年G. Zhang成功的對三坐標測量機進(jìn)行了誤差補償。

測量了工作臺平面度誤差，除在工作臺邊緣數值稍大，其它不超過(guò)1μm，驗證了剛體假設的可靠性。使用激光干涉儀和水平儀測量得的21項誤差，通過(guò)線(xiàn)性坐標變換進(jìn)行誤差合成，并實(shí)施了誤差補償。

X-Y平面上測量試驗表明，補償前，在所有測量點(diǎn)中誤差值大于20μm的點(diǎn)占20%，在補償后，不超過(guò)20%的點(diǎn)的誤差大于2μm，證明精度提高了近10倍。 除了坐標測量機的誤差補償以外，數控機床誤差補償的研究也取得了一定的成果。

在1977年Schultschik教授運用矢量圖的方法，分析了機床各部件誤差及其對幾何精度的影響，奠定了機床幾何誤差進(jìn)一步研究的基礎。Ferreira和其合作者也對該方法進(jìn)行了研究，得出了機床幾何誤差的通用模型，對單項誤差合成補償法作出了貢獻。

J.Ni et al更進(jìn)一步將該方法運用于在線(xiàn)的誤差補償，獲得了比較理想的結果。Chen et al建立了32項誤差模型，其中多余的11項是有關(guān)溫度和機床原點(diǎn)誤差參數，對臥式加工中心的補償試驗表明，精度提高10倍。

Eung-Suk Lea et al幾乎使用了同G. Zhang一樣的測量方法，對三坐標Bridge port銑床21項誤差進(jìn)行了測量，運用誤差合成法得出了誤差模型，補償后的結果分別用激光干涉儀和Renishaw的DBB系統進(jìn)行了檢驗，證明機床精度得以提升。 2.2誤差直接補償法 這種方法要求精確地測出機床空間矢量誤差，補償精度要求越高，測量精度和測量的點(diǎn)數。

8.減少車(chē)床誤差的方法有哪些

車(chē)床主要有兩種形式：一種是把車(chē)刀固定，加工旋轉推進(jìn)中未成形的工件，另一種是將工件固定，通過(guò)工件的高速旋轉，車(chē)刀（刀架）的橫向和縱向移動(dòng)。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等。車(chē)床主要用于加工軸、盤(pán)、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠(chǎng)中使用最廣的一類(lèi)機床加工。由于車(chē)床的誤差直接影響了工件成品的質(zhì)量，所以如何減少誤差一直是車(chē)床企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，下面就簡(jiǎn)單的為大家介紹下車(chē)床的誤差產(chǎn)生的原因有哪些：

1、工藝原理誤差

工藝原理誤差是由于采用了近似的運動(dòng)方式或者近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差，因在原理上存在誤差，故稱(chēng)原理誤差。只要原理誤差在允許范圍內，這種方式仍是可行的。

2、機床的幾何誤差

機床的制造誤差、安裝誤差以及使用中的磨損，都直接影響工件的精度。其中主要是機床主軸回轉運動(dòng)、機床導軌直線(xiàn)運動(dòng)和機床傳動(dòng)鏈的誤差。

3、刀具的制造誤差及彈性變形

彈性形變表現在刀具、機床絲杠副、刀架、加工零件本身等對象的形變，使刀具相對工件出現后退，阻力減小時(shí)形變恢復又會(huì )出現過(guò)切，使工件報廢。產(chǎn)生形變的最終原因是這些對象的強度不足和切削力太大。

彈性形變會(huì )直接影響零件加工尺寸精度，有時(shí)還會(huì )影響幾何精度（如零件變形時(shí)容易產(chǎn)生錐度，因為遠離卡盤(pán)的位置形變幅度越大），刀具的強度不足，可以設法提高，有時(shí)機床和零件本身的強度，是沒(méi)法選擇或改變的，所以只能從減小切削力方面著(zhù)手，來(lái)設**服彈性形變，切深越小、刀具越鋒利、工件材料硬度較低、走刀速度減小等都會(huì )減小實(shí)際切削阻力，都會(huì )減輕彈性形變。

4、夾具誤差

夾具誤差包括定位誤差、夾緊誤差、夾具安裝誤差及對刀誤差等，這些誤差主要與夾具的制造和裝配精度有關(guān)。

(1)基準不重合誤差

當定位基準與工序基準不重合時(shí)而造成的加工誤差，稱(chēng)為基準不重合誤差，其大小等于定位基準與工序基準之間尺寸的公差。

(2)基準位移誤差

工件在夾具中定位時(shí)，由于工件定位基面與夾具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合間隙的影響，導致定位基準與限位基準不能重合，從而使各個(gè)工件的位置不一致，給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱(chēng)為基準位移誤差。

5、切削油的質(zhì)量影響

切削油的性能是否滿(mǎn)足工藝的需要直接決定了工件的誤差精度，如使用菜籽油、機械油、再生油等非專(zhuān)用油品作為切削油使用會(huì )出現刀具磨損快、工件劃痕起毛刺、機臺起黃袍生銹等問(wèn)題。

6、轉速的影響

正常情況下轉速越高，切削的效率越高。但轉速、工件直徑確定切削線(xiàn)速度，線(xiàn)速度受工件硬度、強度、塑性、含碳量、含難切削合金量和刀具的硬度及幾何性能等因素制約，所以要在線(xiàn)速度限制下選擇盡可能高的轉速。另外轉速高低選擇要根據不同材質(zhì)的刀具確定，例如高速鋼加工鋼件時(shí)，轉速較低時(shí)粗糙度較好，而硬質(zhì)合金刀具則轉速較高時(shí)，粗糙度較好。再者，在加工細長(cháng)軸或薄壁件時(shí)，要注意將轉速調整避開(kāi)零件共振區，防止產(chǎn)生振紋影響表面粗糙度。

7、切削要素對表面粗糙度的影響

知道工件材質(zhì)較硬時(shí)，加工后工件表面粗糙度較好，另外當工件材料的可塑性和延展性越高時(shí)（如銅材、鋁材），就需要刀具越鋒利才能加工出比較好的表面粗糙度，灰鑄鐵加工相對于鋼件加工來(lái)說(shuō)，因為成份復雜，含雜質(zhì)程度高，就需要刀具硬度較高。有些延展性較高強度又較高的合金材料，就需要鋒利卻又能保證強度的刀具，所以就比較難加工（如不銹鋼、鎳基耐熱合金、鈦合金等）。

9.機械加工的誤差類(lèi)型及消除方法有哪些

機械加工零件表面的幾何誤差，包括四個(gè)方面：

1）尺寸誤差，就是加工后的外徑、內徑；長(cháng)度、厚度；等等。

2）表面粗糙度，這是對零件表面比較微觀(guān)意義上，“面”平整度的要求。

4）位置偏差，指組成一個(gè)零件的各個(gè)部位相對位置是否符合要求。

在機械加工中，誤差的產(chǎn)生是在所難免的，但我們可以采取相應的措施，盡量降低誤差以滿(mǎn)足加工精度的要求。可以采用的措施包括原始誤差減少法、轉移法、均分法、均化法及補償法等。

原始誤差轉移法

將工藝中影響加工精度的原始誤差，轉移到不影響加工精度，或對加工精度影響比較小的方向及零部件上，這就是原始誤差轉移法。這種方法利用不同加工方向和零部件對誤差的敏感性不同，從而提高加工精度。

原始誤差均分法

當定位誤差較大時(shí)，可以根據原始誤差大小，把工件均分為若干組，然后對各組分別進(jìn)行調整加工。這種方法稱(chēng)為原始誤差均分法。

原始誤差均化法

利用零件與零件之間有密切聯(lián)系的表面相互比較，從對比中找到差異，然后進(jìn)行相互修正或互為基準加工，使工件被加工表面的誤差不斷縮小和均分，這就是原始誤差均化法。這種方法適用于那些對加工精度要求很高的零件。

原始誤差補償法

加工中，已經(jīng)發(fā)現了原始誤差，我們可以認為的制造出另一種新的、相反方向的誤差，用以抵消原先的原始誤差，這種方法就是原始誤差補償法。它可以視為是一種“以毒攻毒”的消除誤差方法。