一种多轴数控机床几何误差补偿方法

张秋琴

（广西建设职业技术学院设计艺术系，广西南宁530007）

0 引言

当前，制造业的智能化发展对数控机床精度提出了越来越高的要求，在数控机床的各种零部件中，进给机构主要起着为工件加工过程提供往复移动的作用，其动态性能对整机的加工精度影响很大[1]。因此，探索新的数控机床进给机构优化设计方法十分必要，其已成为学术界研究的关键问题。对机床精度产生影响的关键因素之一是几何误差[2]。在进给量较小、温度可控的条件下，高精密数控机床的最大误差来源是机床的几何误差，大概占所有误差的一半以上。几何误差在数控机床较长工作时间内具有叠加性，所以，预测并剖析几何误差的影响是减小机床误差的前提条件。

为达到有效控制几何误差影响的目的，可采用误差防止和误差补偿的方法。实现误差防止和误差补偿都需要对影响机床精度的误差元素精确建模，从而准确地预测几何误差。许琪东等[3]通过10线法等识别方法得出数控机床的几何误差，设计了软件补偿程序，以减少误差，满足生产要求。皮世威等[4]提出了基于激光干涉仪的测量方法。

1 多轴数控机床几何误差测量及模型

数控机床导轨对加工工件及机床各个部件的位置关系起到校准的作用，导轨的精度与工件的精度密切相关[5-6]。机床上的工作台主要承载夹具或工件，伴随着导轨的往复运动，工作台的运动精度同样直接影响工件质量。物体在运行状况下可获取其6个维度的运动误差，包括3个转角误差及3个位移误差。……