誤差補償在提高加工精度中的應用

　　一、加工精度提高技術

　　機械生產需要數控機床參與完成。在加工過程中，有完善的精度調節系統。通常是根據零件的使用要求進行的，但更需要考慮管理的硬標準，通過技術手段加以改進。加工零件的精度。具體的技術改進主要包括以下幾個方面。首先是加工階段的零件溫度控制。如果溫度超過原材料的范圍，就會因過熱而變形，從而降低零件的精度。二是調整刀具角度。工具在長時間內會有不同程度的磨損。機床生產的零件也會受到規格尺寸的影響。定期檢查工具可以避免此類問題。舊機床在運行過程中產生的振動也會降低精度，如果通過調試無法恢復，必須更換基礎設施。最后是控制系統引起的誤差問題。需要對系統的反饋參數進行評估，并通過編程的方法對系統進行優化。下面總結了幾種常見的誤差補償控制方法。

　　1.1防錯方法

　　在弄清誤差原因后，可以對數控機床進行局部調整，更換磨損嚴重的零件，調整后檢查參數是否回到正常范圍。根據加工產品的誤差情況，判斷數控系統中存在的不合理現象并及時解決。防止差錯的發生，還可以節約建設成本，避免二次維修造成的成本損失。誤差預防方法在一定程度上降低了熱源的溫升，均衡了溫度場，減小了機床的熱變形，但不可能完全消除熱變形、幾何誤差等誤差源。防錯方法是保證數控機床加工精度的最基本手段，但這種方法一方面主要受加工機床精度的制約，另一方面零件質量的提高導致加工成本的擴大，限制了這種方法的使用。

　　1.2尺寸誤差幾何誤差預防

　　一旦機床出了問題，零件之間的比率就會出現錯誤。在誤差修復技術中，需要弄清各結構的幾何特征，找出應力相對較弱的地方，作為誤差檢測的依據，可以節省大量的維修時間。通過幾何誤差調整技術對數控機床進行維修，可以促進機械生產加工更高效、更穩定。為了防止和減少各種機床零件在制造和安裝過程中的幾何誤差，許多國家投入大量人力物力，采用改進的工藝和新的材料，研發高精度主軸和導軌。措施;國內外許多學者對數控機床如床身、滑枕、立柱、工作臺等進行了靜、動剛度、抗振分析和拓撲優化研究，螺桿等機械零件的靜、動態剛度和溫度變化很大程度上決定了整個數控機床的加工精度，提高了整個機床的加工精度。

　　1.3熱變形誤差的預防

　　為了防止熱變形的發生，最重要的是控制加工過程的溫度。數控系統根據反饋得到的溫度判斷是否存在安全隱患，并進行自動調整。溫度循環系統的設置也很重要。當生產環節溫度超標時，可通過冷循環帶走一部分熱量，以滿足生產和使用要求。熱變形誤差的過程是：發熱元件的熱量通過接觸面或輻射傳遞到周圍環境，使元件發生變形而產生誤差。它具有多變量、大時滯、非線性、強耦合等特點。對熱變形誤差的研究相對較晚，主要是通過減少熱源，控制傳熱路徑，采用熱穩定結構。

　　二、誤差補償法

　　當加工零件的精度下降時，系統中必然存在誤差問題。采用補償法對誤差進行補償，在加工過程中不會再出現此類問題，達到了誤差補償調節的目的。數控機床的生產加工任務是由自動控制系統完成的，必須先對系統進行調整階段，完善控制系統，查明問題原因。誤差補償的基本定義是人為地產生一個新的誤差來抵消或大大削弱原有的誤差，這是目前存在的一個問題。通過對原始誤差的分析、統計、歸納和掌握其特點和規律，建立誤差物理模型，試圖使人工產生的誤差與原誤差具有相同的值和相反的方向，從而減少加工誤差，提高零件尺寸和幾何精度。誤差補償是數控機床誤差建模、誤差補償的關鍵環節，也是機床誤差修正的關鍵環節。

　　2.1切削力誤差分量的識別

　　切削力由刀具零件決定，現有的維修技術已經能夠通過數學模型計算出切削力的參數。建立數學模型后，發現該問題可以在短時間內得到解決。振幅過大也會影響成品零件的質量。通過觀察模型中的額定參數，可以了解最終的調整方案，將生產階段的噪聲和振動控制在合理范圍內，不會影響加工過程。

　　2.2錯誤識別

　　作為誤差補償前期工作的基礎，誤差辨識的準確性直接關系到系統的補償精度。錯誤識別是一項復雜而耗時的工作。國內外許多學者進行了各種研究，開發了許多誤差識別方法。它可分為三類：單誤差直接測量、綜合誤差測量和間接測量。

　　2.3誤差補償技術

　　補償方法可分為三種：a.靜態補償法：只能根據預設值進行補償，而不能根據實際情況進行補償，因此這種方法有很大的缺點;b.實時補償法：依靠硬件系統的檢測和反饋進行補償，它可以實時調整補償量，提高加工精度，但不能完全補償所有誤差元素;c.綜合動態補償法是實時補償技術的發展，可以根據工作條件和環境進行補償。條件和空間位置變化自動調整補償量，并能綜合補償各種誤差。

　　三、結語

　　利用誤差補償技術提高機床精度越來越受到重視。隨著精度要求的不斷提高，熱誤差補償變得越來越重要。在誤差補償中還有許多問題需要解決：誤差建模方法的改進，如何提高誤差補償模型的通用性和誤差識別的速度和精度。