嵌入式數(shù)控機(jī)床熱誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，制造業(yè)也邁進(jìn)了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展水平直接影響到基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防安全建設(shè)，而制造業(yè)的發(fā)展水平又以數(shù)控機(jī)床等制造設(shè)備的精密和超精密加工技術(shù)為基礎(chǔ)。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床加工精度的穩(wěn)定性受到幾何誤差、熱誤差、運(yùn)動(dòng)誤差和定位夾緊誤差等因素的干擾，其中熱誤差對(duì)數(shù)控機(jī)床精加工過(guò)程的影響尤為顯著。國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究結(jié)果證實(shí)數(shù)控機(jī)床的熱誤差占其總誤差的比重在40％到70％之間。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有效的熱誤差

2、補(bǔ)償裝置對(duì)提高數(shù)控機(jī)床加工精度有重大意義。本文針對(duì)數(shù)控機(jī)床在工件加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱誤差，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于嵌入式的數(shù)控機(jī)床熱誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制器，并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試與驗(yàn)證。主要研究工作如下：
　　（1）本文研究了國(guó)內(nèi)外減小數(shù)控機(jī)床熱誤差研究的現(xiàn)狀，深入分析了數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)闹T多方法，結(jié)合該領(lǐng)域現(xiàn)存問(wèn)題，確立了采用控制設(shè)備補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償?shù)目傮w方案。以此為依據(jù)，對(duì)比分析了數(shù)控機(jī)床熱誤差數(shù)據(jù)采集回饋模式和補(bǔ)償實(shí)施策略，從

3、而確定了數(shù)控機(jī)床熱誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制器的熱誤差數(shù)據(jù)采集回饋采用半閉環(huán)前饋補(bǔ)償模式，補(bǔ)償實(shí)施采用伺服電機(jī)反饋脈沖疊加法，并規(guī)劃出了數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)的總體框架結(jié)構(gòu)。
　?。?）根據(jù)上述的熱誤差實(shí)時(shí)補(bǔ)償控制器的總體框架結(jié)構(gòu)，制定了補(bǔ)償控制器的具體軟、硬件實(shí)現(xiàn)方案；設(shè)計(jì)并制作了補(bǔ)償控制器的硬件單元電路；編寫(xiě)了相關(guān)嵌入式代碼；完成了數(shù)控機(jī)床熱誤差補(bǔ)償控制器的整體實(shí)現(xiàn)。
　?。?）將該熱誤差補(bǔ)償控制器安裝于配有“華中數(shù)控世紀(jì)星HNC-21M數(shù)