数控机床误差补偿的方法(数控机床的误差补偿存在哪些问题)

1.数控机床的误差补偿存在哪些问题

1、对于机床空间误差的测量

这个方面，目前最主要的测量装置是激光测量仪器，虽然因为直接测量比较费时，而提出了简便的测量方法，为了减少测量的线路。但是在实际测量的时候，这些方法比较复杂和耗时，甚至需要更多的光学元件。因此，如果使用最基本的测量至西安唯一的元件，通过一种新的测量方法将空间误差进行高效测量出来并进行误差补偿是需要进一步研究的内容。

2、对于数控机床空间定位误差的测量和补偿过程

这个过程中，很少会考虑到外界环境温度的变化对于空间定位误差的变化的影响。虽然通过激光测量仪对这些空间定位误差的元素在不同的环境条件下进行过程量，但是由于误差元素众多，测量周期较长。导致了空间定位误差补偿中，将空间定位误差作为不变量，以误差表格形式输入机床，影响了误差补偿的效果。因此，研究应该从热变化的测量、分析和预测方面进行研究。

3、对于热误差的问题

热误差是机床重要误差之一，它在建模的过程中有两个主要的问题，一是由于误差布置的温度测量点之间相互影响，建模使用的温度变量之间存在着较强的共线性问题，会影响建模的精度。另一个问题是热误差的变化比较复杂，具有非线性特征，因此选用的建模方法需要具有非线性能力处理能力。在目前的方法中，都是先通过温度的变量选择消除变量的共线性，然后在通过非线性的方法进行建模的分步处理的方法，并没有一种可以同时解决温度变量的共线性和误差的非线性问题的建模方法。

4、对于数控机床系统的问题

在现今的加工生产林谷，普遍采用的是现有的数控系统供应商品，开发式系统采用的比较少。正因为这些，目前在机床的补偿过程中，主要采用的方式是系统自带的补偿功能。这种补偿方法对于像热误差这种实时变化的误差补偿相对来说较困难。所以，需要对正在使用的系统进行二次开发，在不改变现今机床使用的条件下，解决误差补偿的实时性问题。

2.数控机床的误差补偿存在哪些问题

1、对于机床空间误差的测量 这个方面，目前最主要的测量装置是激光测量仪器，虽然因为直接测量比较费时，而提出了简便的测量方法，为了减少测量的线路。

但是在实际测量的时候，这些方法比较复杂和耗时，甚至需要更多的光学元件。因此，如果使用最基本的测量至西安唯一的元件，通过一种新的测量方法将空间误差进行高效测量出来并进行误差补偿是需要进一步研究的内容。

2、对于数控机床空间定位误差的测量和补偿过程 这个过程中，很少会考虑到外界环境温度的变化对于空间定位误差的变化的影响。虽然通过激光测量仪对这些空间定位误差的元素在不同的环境条件下进行过程量，但是由于误差元素众多，测量周期较长。

导致了空间定位误差补偿中，将空间定位误差作为不变量，以误差表格形式输入机床，影响了误差补偿的效果。因此，研究应该从热变化的测量、分析和预测方面进行研究。

3、对于热误差的问题 热误差是机床重要误差之一，它在建模的过程中有两个主要的问题，一是由于误差布置的温度测量点之间相互影响，建模使用的温度变量之间存在着较强的共线性问题，会影响建模的精度。另一个问题是热误差的变化比较复杂，具有非线性特征，因此选用的建模方法需要具有非线性能力处理能力。

在目前的方法中，都是先通过温度的变量选择消除变量的共线性，然后在通过非线性的方法进行建模的分步处理的方法，并没有一种可以同时解决温度变量的共线性和误差的非线性问题的建模方法。 4、对于数控机床系统的问题 在现今的加工生产林谷，普遍采用的是现有的数控系统供应商品，开发式系统采用的比较少。

正因为这些，目前在机床的补偿过程中，主要采用的方式是系统自带的补偿功能。这种补偿方法对于像热误差这种实时变化的误差补偿相对来说较困难。

所以，需要对正在使用的系统进行二次开发，在不改变现今机床使用的条件下，解决误差补偿的实时性问题。

3.数控机床在加工过程中出现精度误差,可以用什么方法补救

精度误差 要以实际情况来看 一是 刀具关系 二是 机床关系 还有程序的问题 温度（热胀冷缩）

刀具磨损或者使用不当 会产生比较大的误差 比如说加工刚才却用切削其他材质的刀具一是影响光洁度 二是影响精度 刀具磨损 刀具磨损后 刀具的切削角会变大 在精加工中体现比较明显

刀尖角度变大 刀具和工件的接触面积增大 会导致切削应力增大 光洁度下降 尺寸不稳定

刀具安装中心偏 也会影响刀具切削角度 和刀具寿命

机床精度不良 会直接导致工件精度下降 但是可以把机床精度误差算到程序里面去 比如说机床的让刀量是0.05MM 就在程序里面多切个0.05MM 只是简单说下 机床精度不良原因有很多 就一一说 了

程序问题 需要对切削三要素有了解 还要对机床刚性有了解 吃刀量 切削速度 转速 要在机床刚性容许的条件下给出

温度 热胀冷缩

4.车削加工热误差补偿有哪些基本方法

车削加工热误差产生及分类：

随着对机床精度要求的进一步提高，热误差在总误差中的比重将不断增大，机床热变形已成为提高加工精度的主要障碍。机床热误差主要由马达、轴承、传动件、液压系统、环境温度、冷却液等机床内外热源引起的机床部件热变形而造成的。机床几何误差来自机床的制造缺陷、机床部件之间的配合误差、机床部件的动、静变位等等。

误差补偿基本方法：

1、综上所述及相关参考文献，可知车削加工误差一般是由下列因素引起的：

2、机床热变形误差；

3、机床零部件和结构的几何误差；

4、切削力引起的误差；

5、刀具磨损误差；

6、其误差源，如机床轴系的伺服误差，数控插补算法误差等等。

提高机床精度有两种基本方法：误差防止法和误差补偿法。误差防止法是试图通过设计和制造途径消除或减少可能的误差源。误差防止法在一定程度上对于降低热源温升、均衡温度场和减少机床热变形是有效的。但不可能完全消除热变形，且花费代价是很昂贵的；而应用热误差补偿法则开辟了一条提高机床精度的有效和经济的途径。

5.数控机床误差测量及补偿方面的知识

你这问的真的好复杂啊，不敢说定义，只是根据自己的经验聊几句，欢迎高手斧正。

几何误差：指的是理论几何形状与加工之间的误差。这是由加工母机决定的，是机床固有的误差。

安装误差：是在安装过程中引起的误差，是在几何误差上叠加的，这个可以降低，但考虑成本与工效，有一个适合的范围值。定位误差：是指机床运动静止后，实际运动距离跟理论运动距离的差值。

有定位精度、重复定位精度两个指标。位置误差：包括定向、定位、跳动三种，主要指工件跟理论值得偏差。

运动误差：主要是在直线或插补运动中，跟理想值的偏差。静止误差：在静止状态下，受到外力后发生的变化，一般是报警值。

关系是这样的，几何误差、安装误差是在机床加工、组装过程中产生的，位置误差是两者在精度方面的综合反映，定位误差是直线传动机构配合电气修正后的综合误差，修正包括反向间隙补偿，高级点的包括激光修正补偿。运动误差是插补运动修正后的误差，常见的是循圆补偿。

静止误差则是外力对机床运动轴的干扰，这个没见到过指标，只看到过位置报警参数。英文的意思应该是：位置跟随误差错误，应该是伺服编码器反馈与指令不一致超出一定范围的报警。

6.车削加工热误差补偿有哪些基本方法

车削加工热误差产生及分类：随着对机床精度要求的进一步提高，热误差在总误差中的比重将不断增大，机床热变形已成为提高加工精度的主要障碍。

机床热误差主要由马达、轴承、传动件、液压系统、环境温度、冷却液等机床内外热源引起的机床部件热变形而造成的。机床几何误差来自机床的制造缺陷、机床部件之间的配合误差、机床部件的动、静变位等等。

误差补偿基本方法：1、综上所述及相关参考文献，可知车削加工误差一般是由下列因素引起的：2、机床热变形误差；3、机床零部件和结构的几何误差；4、切削力引起的误差；5、刀具磨损误差；6、其误差源，如机床轴系的伺服误差，数控插补算法误差等等。提高机床精度有两种基本方法：误差防止法和误差补偿法。

误差防止法是试图通过设计和制造途径消除或减少可能的误差源。误差防止法在一定程度上对于降低热源温升、均衡温度场和减少机床热变形是有效的。

但不可能完全消除热变形，且花费代价是很昂贵的；而应用热误差补偿法则开辟了一条提高机床精度的有效和经济的途径。

7.机床的误差包括哪些方面

1.1 机床的原始制造误差 是指由组成机床各部件工作表面的几何形状、表面质量、相互之间的位置误差所引起的机床运动误差，是数控机床几何误差产生的主要原因。

1.2 机床的控制系统误差 包括机床轴系的伺服误差（轮廓跟随误差），数控插补算法误差。 1.3 热变形误差 由于机床的内部热源和环境热扰动导致机床的结构热变形而产生的误差。

1.4切削负荷造成工艺系统变形所导致的误差 包括机床、刀具、工件和夹具变形所导致的误差。这种误差又称为“让刀”，它造成加工零件的形状畸变，尤其当加工薄壁工件或使用细长刀具时，这一误差更为严重。

1.5 机床的振动误差 在切削加工时，数控机床由于工艺的柔性和工序的多变，其运行状态有更大的可能性落入不稳定区域，从而激起强烈的颤振。导致加工工件的表面质量恶化和几何形状误差。

1.6 检测系统的测试误差 包括以下几个方面： （1）由于测量传感器的制造误差及其在机床上的安装误差引起的测量传感器反馈系统本身的误差； （2）由于机床零件和机构误差以及在使用中的变形导致测量传感器出现的误差。 1.7 外界干扰误差 由于环境和运行工况的变化所引起的随机误差。

1.8 其它误差 如编程和操作错误带来的误差。 上面的误差可按照误差的特点和性质，归为两大类：即系统误差和随机误差。

数控机床的系统误差是机床本身固有的误差，具有可重复性。数控机床的几何误差是其主要组成部分，也具有可重复性。

利用该特性，可对其进行“离线测量”，可采用“离线检测——开环补偿”的技术来加以修正和补偿，使其减小，达到机床精度强化的目的。 随机误差具有随机性，必须采用“在线检测——闭环补偿”的方法来消除随机误差对机床加工精度的影响，该方法对测量仪器、测量环境要求严格，难于推广。

2几何误差补偿技术 针对误差的不同类型，实施误差补偿可分为两大类。随机误差补偿要求“在线测量”，把误差检测装置直接安装在机床上，在机床工作的同时，实时地测出相应位置的误差值，用此误差值实时的对加工指令进行修正。

随机误差补偿对机床的误差性质没有要求，能够同时对机床的随机误差和系统误差进行补偿。但需要一整套完整的高精度测量装置和其它相关的设备，成本太高，经济效益不好。

文献[4] 进行了温度的在线测量和补偿，未能达到实际应用。系统误差补偿是用相应的仪器预先对机床进行检测，即通过“离线测量”得到机床工作空间指令位置的误差值，把它们作为机床坐标的函数。

机床工作时，根据加工点的坐标，调出相应的误差值以进行修正。要求机床的稳定性要好，保证机床误差的确定性，以便于修正，经补偿后的机床精度取决于机床的重复性和环境条件变化。

数控机床在正常情况下，重复精度远高于其空间综合误差，故系统误差的补偿可有效的提高机床的精度，甚至可以提高机床的精度等级。迄今为止，国内外对系统误差的补偿方法有很多，可分为以下几种方法： 2.1单项误差合成补偿法 这种补偿方法是以误差合成公式为理论依据，首先通过直接测量法测得机床的各项单项原始误差值，由误差合成公式计算补偿点的误差分量，从而实现对机床的误差补偿。

对三坐标测量机进行位置误差测量的当属Leete， 运用三角几何关系，推导出了机床各坐标轴误差的表示方法，没有考虑转角的影响。较早进行误差补偿的应是Hocken教授，针对型号Moore 5-Z(1)的三坐标测量机，在16小时内，测量了工作空间内大量的点的误差，在此过程中考虑了温度的影响，并用最小二乘法对误差模型参数进行了辨识。

由于机床运动的位置信号直接从激光干涉仪获得，考虑了角度和直线度误差的影响，获得比较满意的结果。1985年G. Zhang成功的对三坐标测量机进行了误差补偿。

测量了工作台平面度误差，除在工作台边缘数值稍大，其它不超过1μm，验证了刚体假设的可靠性。使用激光干涉仪和水平仪测量得的21项误差，通过线性坐标变换进行误差合成，并实施了误差补偿。

X-Y平面上测量试验表明，补偿前，在所有测量点中误差值大于20μm的点占20%，在补偿后，不超过20%的点的误差大于2μm，证明精度提高了近10倍。 除了坐标测量机的误差补偿以外，数控机床误差补偿的研究也取得了一定的成果。

在1977年Schultschik教授运用矢量图的方法，分析了机床各部件误差及其对几何精度的影响，奠定了机床几何误差进一步研究的基础。Ferreira和其合作者也对该方法进行了研究，得出了机床几何误差的通用模型，对单项误差合成补偿法作出了贡献。

J.Ni et al更进一步将该方法运用于在线的误差补偿，获得了比较理想的结果。Chen et al建立了32项误差模型，其中多余的11项是有关温度和机床原点误差参数，对卧式加工中心的补偿试验表明，精度提高10倍。

Eung-Suk Lea et al几乎使用了同G. Zhang一样的测量方法，对三坐标Bridge port铣床21项误差进行了测量，运用误差合成法得出了误差模型，补偿后的结果分别用激光干涉仪和Renishaw的DBB系统进行了检验，证明机床精度得以提升。 2.2误差直接补偿法 这种方法要求精确地测出机床空间矢量误差，补偿精度要求越高，测量精度和测量的点数。

8.减少车床误差的方法有哪些

车床主要有两种形式：一种是把车刀固定，加工旋转推进中未成形的工件，另一种是将工件固定，通过工件的高速旋转，车刀（刀架）的横向和纵向移动。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工。由于车床的误差直接影响了工件成品的质量，所以如何减少误差一直是车床企业关注的焦点问题，下面就简单的为大家介绍下车床的误差产生的原因有哪些：

1、工艺原理误差

工艺原理误差是由于采用了近似的运动方式或者近似的刀具轮廓而产生的误差，因在原理上存在误差，故称原理误差。只要原理误差在允许范围内，这种方式仍是可行的。

2、机床的几何误差

机床的制造误差、安装误差以及使用中的磨损，都直接影响工件的精度。其中主要是机床主轴回转运动、机床导轨直线运动和机床传动链的误差。

3、刀具的制造误差及弹性变形

弹性形变表现在刀具、机床丝杠副、刀架、加工零件本身等对象的形变，使刀具相对工件出现后退，阻力减小时形变恢复又会出现过切，使工件报废。产生形变的最终原因是这些对象的强度不足和切削力太大。

弹性形变会直接影响零件加工尺寸精度，有时还会影响几何精度（如零件变形时容易产生锥度，因为远离卡盘的位置形变幅度越大），刀具的强度不足，可以设法提高，有时机床和零件本身的强度，是没法选择或改变的，所以只能从减小切削力方面着手，来设**服弹性形变，切深越小、刀具越锋利、工件材料硬度较低、走刀速度减小等都会减小实际切削阻力，都会减轻弹性形变。

4、夹具误差

夹具误差包括定位误差、夹紧误差、夹具安装误差及对刀误差等，这些误差主要与夹具的制造和装配精度有关。

(1)基准不重合误差

当定位基准与工序基准不重合时而造成的加工误差，称为基准不重合误差，其大小等于定位基准与工序基准之间尺寸的公差。

(2)基准位移误差

工件在夹具中定位时，由于工件定位基面与夹具上定位元件限位基面的制造公差和最小配合间隙的影响，导致定位基准与限位基准不能重合，从而使各个工件的位置不一致，给加工尺寸造成误差，这个误差称为基准位移误差。

5、切削油的质量影响

切削油的性能是否满足工艺的需要直接决定了工件的误差精度，如使用菜籽油、机械油、再生油等非专用油品作为切削油使用会出现刀具磨损快、工件划痕起毛刺、机台起黄袍生锈等问题。

6、转速的影响

正常情况下转速越高，切削的效率越高。但转速、工件直径确定切削线速度，线速度受工件硬度、强度、塑性、含碳量、含难切削合金量和刀具的硬度及几何性能等因素制约，所以要在线速度限制下选择尽可能高的转速。另外转速高低选择要根据不同材质的刀具确定，例如高速钢加工钢件时，转速较低时粗糙度较好，而硬质合金刀具则转速较高时，粗糙度较好。再者，在加工细长轴或薄壁件时，要注意将转速调整避开零件共振区，防止产生振纹影响表面粗糙度。

7、切削要素对表面粗糙度的影响

知道工件材质较硬时，加工后工件表面粗糙度较好，另外当工件材料的可塑性和延展性越高时（如铜材、铝材），就需要刀具越锋利才能加工出比较好的表面粗糙度，灰铸铁加工相对于钢件加工来说，因为成份复杂，含杂质程度高，就需要刀具硬度较高。有些延展性较高强度又较高的合金材料，就需要锋利却又能保证强度的刀具，所以就比较难加工（如不锈钢、镍基耐热合金、钛合金等）。

9.机械加工的误差类型及消除方法有哪些

机械加工零件表面的几何误差，包括四个方面：

1）尺寸误差，就是加工后的外径、内径；长度、厚度；等等。

2）表面粗糙度，这是对零件表面比较微观意义上，“面”平整度的要求。

4）位置偏差，指组成一个零件的各个部位相对位置是否符合要求。

在机械加工中，误差的产生是在所难免的，但我们可以采取相应的措施，尽量降低误差以满足加工精度的要求。可以采用的措施包括原始误差减少法、转移法、均分法、均化法及补偿法等。

原始误差转移法

将工艺中影响加工精度的原始误差，转移到不影响加工精度，或对加工精度影响比较小的方向及零部件上，这就是原始误差转移法。这种方法利用不同加工方向和零部件对误差的敏感性不同，从而提高加工精度。

原始误差均分法

当定位误差较大时，可以根据原始误差大小，把工件均分为若干组，然后对各组分别进行调整加工。这种方法称为原始误差均分法。

原始误差均化法

利用零件与零件之间有密切联系的表面相互比较，从对比中找到差异，然后进行相互修正或互为基准加工，使工件被加工表面的误差不断缩小和均分，这就是原始误差均化法。这种方法适用于那些对加工精度要求很高的零件。

原始误差补偿法

加工中，已经发现了原始误差，我们可以认为的制造出另一种新的、相反方向的误差，用以抵消原先的原始误差，这种方法就是原始误差补偿法。它可以视为是一种“以毒攻毒”的消除误差方法。