数控机床及装备的热误差实时补偿

成果简介：

误差补偿技术是一种高效经济提高机床精度的手段，在工程应用方面的意义非常重大：

（1）能够较容易地达到“改进硬件”要花费很大代价才能达到的机床精度水平，可大大降低高精度机床及装备、仪器的制造成本，具有非常显著的经济效益。

（2）采用误差补偿技术，可加工出比加工母机精度高的高精密零件，解决了“硬技术”通常无法达到的精度水平。

（3）误差补偿技术不但可用于将生产的新机床装备，也可用于已有的老机床装备。

通过在数控制造装备，包括数控机床、生产线等上实施误差实时补偿技术，使数控制造装备的加工精度及精密化程度大大提高，从而提高被加工产品的精度及质量。

数控机床及装备工作中进行实时补偿的具体过程为：补偿器通过温度传感器实时采集机床温度信号，经放大、A/D变化后进入补偿器，然后经预先得到的误差数学模型计算得补偿值（通过温度算得热误差）并通过输出输入接口将补偿值送入机床数控系统，通过数控系统的坐标系偏置功能作机床的附加运动来修正误差。

技术指标

机床热误差降低30～60％，分散度减低15～20％，工艺能力指数（Cp）和设备能力指数（Cpk）提高15～30％，体积误差降低10～20％。本项目的特色和创新点在于：热误差补偿的实时性，优化布置温度测点的建模精密性及其补偿有效性，信号实时采集和实时补偿集成于补偿器一体的补偿实施经济性，在线自动建模的补偿应用方便性，另外，还有体积误差测量、辨识和补偿的高效和精密性等方面。

应用领域

数控机床制造企业、数控机床应用企业