數控機床空間誤差檢測與補償技術研究

劉慧玲， 張建國

（晉中學院機械學院，山西晉中030600）

數控機床空間誤差檢測與補償技術研究

劉慧玲， 張建國

（晉中學院機械學院，山西晉中030600）

研究了數控機床的空間誤差檢測原理，分析了激光矢量測量法的檢測原理與誤差模型。采用激光多普勒位移測量儀和激光矢量測量法對數控螺旋錐齒輪機床的空間誤差進行了檢測與補償，并根據標準ISO 230-6評估了該數控機床的空間性能，實驗結果表明，文中所研究的數控機床空間誤差檢測與補償技術是切實可行的，能夠在一定程度上較大地提高數控機床的空間運動精度，為進一步提高數控機床的加工精度奠定了基礎。

數控機床；空間誤差；激光矢量測量法

0 引言

目前數控機床在加工曲面比較復雜的產品時，通常是通過幾個運動軸的聯合運動實現的，所以研究數控機床的綜合運動誤差即空間誤差對提高機床的加工精度具有重要意義。如何快速檢測與補償數控機床的空間誤差是目前重要的研究課題。

由于數控機床的運動模型很復雜［1］，因此在多軸聯動過程中產生的綜合誤差通常包含了各個運動軸的幾何誤差。以三軸加工中心為例，總共有21項幾何誤差元素，包括3個直線定位誤差，6個直線度誤差，3個垂直度誤差，3個俯仰角誤差，3個偏擺角誤差以及3個旋轉角誤差，其中3個直線坐標軸的直線定位誤差與直線度誤差是目前的主要研究熱點，同時也是構成數控機床空間誤差的主要因素。……