[发明专利]一种数控机床综合误差实时补偿方法

权利要求书

1.一种数控机床综合误差实时补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按照选定的几何误差辨识方法来测量待补偿机床各轴的位移误差量，再辨识出该机床平动轴的各项几何误差；

S2、建立待补偿机床的导轨热误差模型；

S3、建立待补偿机床的工作台Z向偏移误差模型；

S4、采集机床热源位置关键点处温度数据，并确定加工零件在工作台上的位置信息；

S5、将采集得到的机床关键点处温度，带入机床导轨热误差模型，求得机床因热变形产生的实时几何误差；

S6、将步骤S1中已测量并求得的几何误差与步骤S5中得到的实时几何误差进行线性叠加，采用更改G代码的方法实施误差补偿；

S7、将采集得到的机床关键点处温度和加工零件位置信息，带入工作台Z向偏移误差模型，求得工作台实时Z向偏移量；

S8、根据步骤S7中得到的Z向偏移量，结合机床自带的坐标原点偏移功能，实施工作台Z向热偏移实时补偿；

所述步骤S6的具体实现方式为：

对线性叠加后的几何误差根据式(1)计算补偿量，首先计算沿x、y、z三轴的误差分量Δ_x、Δ_y、Δ_z，然后带入机床目标点坐标值，计算所得数值即为补偿量，取补偿量的相反数与原坐标值相加，即可得到目标点补偿后的坐标值；

Δ_x＝δ_x(x)-δ_x(y)+δ_x(z)-z·[ε_y(y)-ε_y(x)+δ_xz]-y·[ε_z(y)-δ_xy]

Δ_y＝δ_y(x)-δ_y(y)+δ_y(z)-z·[ε_x(x)-ε_x(y)+δ_yz]-x·ε_z(y)

Δ_z＝δ_z(z)+δ_z(x)-δ_z(y)+y·ε_x(y)+x·ε_y(y) (1)

式中，δ_x、δ_y、δ_z分别为空间误差沿x轴、y轴和z轴方向的误差分量；x轴误差：δ_x(x)为x轴的定位误差，δ_y(x)、δ_z(x)分别为y、z轴方向的移动误差，ε_x(x)、ε_y(x)分别为滑座运动过程中绕x、y轴的转动误差；y轴误差：δ_y(y)为y轴的定位误差，δ_x(y)、δ_z(y)分别为x、z轴方向的移动误差，ε_x(y)、ε_y(y)、ε_z(y)分别为滑座运动过程中绕x、y、z轴的转动误差；z轴而言误差：δ_z(z)为z轴的定位误差，δ_x(z)、δ_y(z)分别为x、y轴方向的移动误差；δ_xy、δ_yz、δ_zx分别表示x-y轴、y-z轴、z-x轴相互垂直度误差。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床综合误差实时补偿方法，其特征在于，所述步骤S1的具体实现过程为：

A1、选定机床平动轴几何误差辨识方法；

A2、机床平动轴几何误差测量，几何误差测量的过程中需满足以下条件：检测前机床停机8小时，检测时对机床热源位置进行冷却，采用快速检测工装，在恒温空调厂房中完成检测；

A3、运用选定的几何误差辨识方法对检测值进行辨识，求出机床平动轴的各项几何误差。