摘要机器人巡检：在我国制造业不断向制造强国发展的背景下，对工业零件柔性和精密加工的要求越来越高。对加工母机数控机床也提出了更高要求，数控机床不仅实现了自动加工，而且大大提高了零件的加工精度。其中伺服驱动特性、结构参数、传动特性、生产环境等因素影响数控机床的加工精度。对于超精密加工，现阶段常用的方法有误差预防和误差补偿两种。前者通过提高加工机床运动部件的设计精度、加工精度、运动精度等精度指标，将误差控制在可接受的范围内，成本较高，如机床力学结构设计、应力分析、机床运动部件改善散热条件等。相反，误差补偿在有机床误差数据的情况下，通过修改CNC加工代码来补偿加工误差，操作更加方便实用。
关键词：超精密数控机床；误差补偿技术；系统设计搭建
引言
近年来，我国通过不断升级和优化制造业，大力发展先进制造业，努力实现从生产大国向生产强国的转变。数控机床自动化技术的广泛应用是中国机械工业向高端制造工业转型的关键
部分，对数控机床的加工精度提出了更高的要求。数控机床综合补偿技术是指在数控机床运行过程中出现数据错误时，通过人工干预，数控机床自行调整数据，如在系统控制程序中建立基于运动速度进给、运动/非运动状态识别、工作时间/非工作时间累加、工作环境温度等参数，建立误差补偿数学模型，以抵消运动轴热彭胀引起的数控机床的原始加工误差。将数控机床综合补偿技术应用于数控机床，可以有效地减少数控机床加工中出现的误差。
一、机床误差概念
在实际环境中，数控机床在生产加工过程中会出现一系列的误差，包括几何误差、加工误差、热(变形)误差、位置/位置误差、力(变形)误差、控制误差、运动误差等这些误差的概念意义如下:(1)数控机床的地理数字控制环境是根据国际标准给出的，一般是恒温20 C。在上述条件和标准压力下，CNC机床在实际状态下的位置和参数必须准确，但CNC机床的几何误差可能由于机械设计不合理、不稳定和(2)热误差(变形)或床身铸件合金比列及铸件成型后后处理等因素的影响。在工件进形数控加工过程中，CNC机床暴露于环境中，在本机电机、摩擦和加工过程中，工具和工件会使机床变形，使CNC机床零点坐标偏离原来的
位置，并使机床丝杆螺距长度产生改变，热变形误差可视为准静态误差。(3)力误差(变形)，就是数控机床受自重、切削力等内力和外力综合影响，导致数控机床变形。(4)加工误差，即在实际数控机床生产加工条件下，由于自身重力、加工零件载荷、工夹具夹紧力、切削进给率及加工过程中冷却不够导致加工部位热量分布不均等因素，机床实际加工路径偏离理想加工路径，造成尺寸、形状和位置误差。
二、误差补偿及误差分析的意义
现实生活中误差很常见。如果测量所有物理量，得到的值和实际值之间会有一些差异，即误差。误差不能消除，但可以有效地减少。在数控机床的应用中，通常采用机床优化设计和综合参数补偿方法来提高加工精度。第一是减少或消除机床设计、制造过程中出现的误差因素，第二是优化工作参数，提高机床刚性，减小工作震动，螺距误差补偿，及机床运动部件的泠却以抑制热变形，从而获得合理的运动轨迹，提高机床的加工精度。在分析、掌握误差特性和发生规律的基础上，对误差进行数学建模，弱化误差，最终使两种误差都等到弱化，提高加工产品的准确度。误差补偿比误差预防具有更高的经济价值，因为软件减误差是智能的，一次智力投入，所有机床都可使用，一劳永逸，减少加工误差的效果更大唐营养师
好，而硬件设计由于机床本身结构难于弥补的缺陷，有的应力误差根本难于彻底消除，所以必须用软件加以补偿。要分析数控机床误差，须了解误差的来源，分析误差产生的关键因素。误差分析是实现误差补偿的前提，通过分析误差的各种特性和相互关系，制定有效的补偿措施，建立科学补偿模型，以保证误差补偿的合理性和有效性。因此，误差补偿前的分析误差非常重要。中国科学院第一任院长是
三、超精密数控机床误差补偿技术
企业家宣言
3.1数控机床的误差模拟
通过CNC机械误差建模技术，可以监测CNC机械内部零件的热变形和载荷变形，监测和评价性能，监测和分析机械加工过程。近年来，我国数控机床误差补偿技术迅速发展，保证了数控机床的加工质量。数字控制机械误差补偿技术通过测量计算机机箱部件之间的差异，包括零件出厂时的差异、机器热变形和生产过程中载荷变形压力引起的差异，得出机械补偿数学模型。然后通过仿真实验验证了校正公式的正确性，来调整相关参数误差补偿权值。从实际实验数据可以看出，数控机床误差建模技术在一定条件下取得了重要结果，但数控机床误差建模技术总体性能不佳，误差建模技术在多参数机器上精度不高。
城市生活垃圾处理及污染防治技术政策3.2建立误差关系的增量动态模型
在机床位置控制过程中，控制精度一般受温度变形等影响比较大，因此为了加强机床位置坐标的控制精度，必须保证温度信息的准确性。为了保证变形数据的准确性，必须选择补偿方法进行检测和计算等工作。采取实际措施时，应充分分析机床位置精度对结构特性的影响，根据分析结构建立与数控系统的增量模型，通过信息模型有效控制机床运行过程中的位置变化数据，为定位误差补偿提供良好的依据。在数控机床生产活动的实施过程中，数控机床的温度检测装置自动采集数控机床的工作温度，在机床运行程序中读入温度数据动态数据，处理数据后，将数据应用到增量模型中。模型会自动计算误差补偿值，并把这个补偿值写入机床坐标位置误差调整参数栏，促使机床沿着坐标轴进行运动时，进行有效的数据调整。在此阶段，根据基于几何误差补偿技术的精度补偿方法，还可以获得在工作条件下具有不同坐标的数控机床的合成轨迹。该方法可修改偏差位置，满足位置精度的要求。
3.3基于模糊逻辑和实时轮廓误差控制技术的集成自控
实时轮廓误差补偿控制技术具有可变窗口。很难确定变量窗口的大小。为此，提出了一种
基于上述实时轮廓误差补偿控制算法和滑动窗口模糊逻辑控制的速度增益调节，改进集成实时轮廓误差补偿方案。该方案中增加了一个基于模糊逻辑的速度增益调节模块。该模块根据绝对轮廓误差和加工刀路曲率变化来调整进给速度。因此，用于存储参考点的窗口的大小可以是一个固定的值。基于模糊逻辑的速度增益调节模块的输入是绝对轮廓误差和轮廓曲率的变化。输出为进给速度调节值。本模块将三角函数用于与模糊逻辑相关的输入和输出函数。相应的域值分别是{0，1}，{-1，1}和{-1，1}。模糊逻辑规则被解释为:1如果曲率变为正(即曲线不平滑，线段不平滑)，且估计截面误差不等于0 (PB、PM或PS)，则必须减小主进给速度，并且控制输出必须是NB、NM或NS。如果曲率变为负，并且预计轮廓误差不为零，则应降低实际进给速度，并将输出控制为NB、NM或NS。③如果曲率变为负值(即曲线相对平滑，轮廓估计误差较小)，则需要提高进给速度，模糊控制器输出到PB、PM或PS。④如果曲率变化为负(NB、NM或NS)或0，且相应的预计截面误差为0或正(PS、PM或PB)，则进给系数可以保持预定的常数。⑤如果曲率为正(PB、PM或PS)，且轮廓误差预计接近0，那么为了保持预定常数(NM、NS或ZR)，应降低实际进给或速度增益。
结束语：
超精密数控机床对工件加工精度要求很高，因此在实际生产中，必须通过误差补偿技术实时监测刀具刀尖的运动刀路，并与理想的运动刀路进行比对。如果两者之间的误差过大，则再次更改参数，重新处理，经过各种误差补偿，直到实际运动刀路接近理想运动刀路，以满足处理精度要求。在此基础上，建立了基于UMAC控制器的数控系统，可以在保持加工精度的同时实现点动态加工、自动归零、状态监测等功能，进一步提高数控机床的精度和自动加工水平，真正实现高端精密数控机床的国产化以替代进口
参考文献：
[1]李德钰. 基于GALIL运动控制卡的数控机床误差补偿技术研究[D].沈阳工业大学,2020.
[2]罗忠辉, 高端精密数控机床热误差检测、建模与补偿关键技术及其应用研究. 广东省,广东技术师范学院,2018-06-06.
[3]张恩忠. 多轴精密数控机床误差测量、综合建模及补偿技术的研究[D].吉林大学,2017.
[4]徐建国. 精密数控机床全工作台空间热误差补偿技术研究[D].合肥工业大学,2017.
[5]王淑凤,伏金娟.浅析精密数控电火花成形机床的误差补偿技术[J].新技术新工艺,2012(04):89-94.
2013上海高考物理
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