數控機床誤差的綜合動態補償技術探討

蘇 唱

（江蘇省宿遷經貿高等職業技術學校，宿遷 223600）

對于數控機床來說其自身的精確度是必須要保證的一項性能。誤差補償技術就是人為地造出一種新的原始誤差去抵消當前成為問題的原有原始誤差，并盡量使兩者大小相等，方向相反，從而達到減少加工誤差，提高加工精度的目的。然而，數控機床誤差的綜合補償技術也是同樣的道理，當機床出現誤差時，機床就會自行進行修復以及修正。現在，誤差的綜合補償技術也是提高數控機床加工精度的一種有效措施。數控機床誤差的綜合動態補償技術不但可以有效提升數控機床加工精度，而且在經濟上很大程度上降低了設備制造成本，從而促進了經濟發展。

1 補償技術的分類

按照現在數控機床誤差的補償方法，補償技術可以分為靜態補償法、實時補償法以及綜合動態補償法三種方法。靜態補償法主要運用在機械修正尺寸以及數控機床的螺距補償等。靜態補償法有一個明顯的缺點，那就是靜態補償法基本上也只能根據預先設置的一個值進行補償，從而忽視了根據實際情況進行反饋以及控制。而實時補償法主要是通過硬件系統的檢測以及反饋來進行補償，比如：各種閉環位置控制的數控機床以及工件尺寸在線檢測與反饋控制的磨床等，能實時調整補償量，從而提升加工精度，但實時補償誤差也有一定的缺點，那就是不能很好地對雙軸聯動的輪廓加工誤差進行補償，并且三軸聯動時產生的空間誤差也不能得到有效補償。綜合動態補償是由實時補償技術以及軟件技術相結合的。綜合動態補償技術對于數控機床的誤差來說，相當于已經是一個相對完善的補償技術了。因為綜合動態補償技術結合了前面兩種技術的優點，綜合動態補償技術可以自身根據機床的工作情況、環境以及空間的位置等變化進行相應調整，從而減少數控機床加工的誤差。當然，綜合動態補償技術也可以針對幾何誤差、熱誤差以及承載變形誤差等進行相對的補償。由此可見，對于數控機床誤差的綜合動態補償技術來說，綜合動態補償技術不但可以很好地拓寬補償功能以及技術，而且對提高數控機床加工精度也有良好的作用。

2 數控機床存在的誤差

對于數控機床來說，數控機床存在的誤差基本上可以分為機床誤差、加工過程誤差以及檢測誤差三大部分。

由表1可以看出，機床誤差中熱誤差占據的比例最大。然而，熱誤差在建模時一般都存在兩個主要問題。第一，因為誤差布置的溫度測量點之間的相互影響，從而導致了建模的精度不高。第二，熱誤差自身的變化是非常復雜的，具有非線性特征，因此，加大了數控機床的誤差。當然，在加工過程中，如果道具系統的刀尖磨損以及熱伸長等都會讓尺寸產生誤差，從而使數控機床加工存在一定的誤差。

表1 數控機床加工中各誤差的占有比例

3 綜合動態補償的原理以及應用

數控機床的綜合動態補償是根據機床工作的狀況以及空間位置的變化，進行自動調整從而達到補償，提高數控機床精度。綜合動態補償一般可以分為空間誤差補償和線性補償兩種方法。空間誤差補償主要是用作補償坐標的位置變化時的誤差。線性誤差補償主要用作在沒有坐標的時候進行相對應的補償，一般用在刀具磨損等地方。當然，綜合動態補償技術在數控機床中也應用比較廣泛，如刀具誤差，綜合動態補償技術可以對刀具誤差進行測量裝置，并控制以及執行單元，從而減小刀具誤差。

4 結語

總而言之，隨著科技的不斷發展，數控機床技術已成為現在我們生活中不可或缺的技術之一。數控機床出現的誤差也逐漸被人們所重視起來。數控機床的誤差主要有機床誤差、加工過程誤差以及檢測誤差三種。針對這三種誤差，最好的解決方式就是綜合動態補償技術，綜合動態補償技術可以自身根據機床的工作情況以及空間位置對其進行相應的調整補償，從而減少數控機床誤差。綜合動態補償技術，不但可以有效提高數控機床加工的精度、減少維修工作，而且綜合動態補償技術可以在一定程度上得到經濟效益。因此，在數控機床中使用綜合動態補償技術來減少誤差，在提高質量的同時也獲得了相應利益。