繫統總結數控機床誤差測量、分析建模與補償技術， 6個誤差實時補償應用實例詳解

●前言
第1章 緒論1
1.1數控機床誤差補償研究的意義1
1.2數控機床誤差補償的基本概念2
1.2.1誤差補償的基本概念及特性3
1.2.2誤差補償的步驟4
1.3數控機床誤差補償技術研究的歷史、現狀和發展趨勢6
1.3.1數控機床誤差補償技術研究的歷史6
1.3.2數控機床誤差補償技術研究的現狀17
1.3.3數控機床誤差補償技術研究的發展趨勢18
第2章 數控機床誤差及其形成機理23
2.1數控機床誤差概念及分類23
2.1.1誤差的概念23
2.1.2誤差的分類25
2.2數控機床幾素26
2.3機床熱誤差及形成機理31
2.3.1機床熱變形機理31
2.3.2機床熱源及溫度場32
2.3.3機床熱變形分析36
2.4機床力誤差及形成機理44
2.4.1機床力變形機理44
2.4.2機床力變形分析46
2.5其他誤差機理48
2.5.1刀具磨損誤差48
2.5.2其他誤差49
2.5.素表及其應用51
第3章 機床誤差綜合數學模型54
3.1齊次坐標變換54
3.2機床誤差綜合數學模型的建立57
3.2.1機床誤差綜合數學模型的建模方法57
3.2.24種結構加工中心的誤差綜合數學模型60
3.34種結構加工中心的統一數學模型68
3.412種結構五軸機床的統一數學模型70
第4章 數控機床誤差檢測技術75
4.1機床幾何誤差檢測75
4.1.1激光干涉儀檢測法77
4.1.2機床誤差的雙球規檢測法87
4.1.3機床誤差的平面光柵檢測法90
4.2數控機床溫度與熱誤差檢測95
4.2.1數控機床溫度與熱誤差(位移)檢測繫統96
4.2.2溫度測點布置技術100
4.3切削力和切削力誤差檢測110
4.3.1測力儀直接測量切削力111
4.3.2通過驅動電動機電樞電流間接檢測切削力112
4.4機床空間誤差測量與辨識方法115
4.4.1空間誤差的概念115
4.4.2分步對角線法空間誤差測量辨識116
4.4.3雙向分步對角線法空間誤差測量辨識120
4.5其他誤差的檢測124
第5章 數控機素建模技術127
5.1僅與機床位置坐標有關的幾素建模127
5.1.1幾素建模原理127
5.1.2幾素建模舉例128
5.2僅與機床溫度有關的素建模134
5.2.1素建模原理134
5.2.2主軸熱漂移誤差的建模135
5.2.3基於RBF神經網絡的數控車床熱誤差智能建模研究137
5.3與機床溫度和位置坐標都有關的復合誤差建模143
5.3.1復合誤差建模原理143
5.3.2機床幾何與熱復合誤差建模舉例144
第6章 數控機床誤差實時補償控制及其繫統149
6.1誤差補償方式及實施策略149
6.1.1誤差補償方式149
6.1.2誤差補償實施策略150
6.2基於原點偏移的誤差實時補償繫統155
6.2.1補償繫統的硬件執行平臺155
6.2.2補償繫統的軟件平臺157
6.2.3實時補償繫統工作過程158
6.3基於網絡接口的誤差實時補償繫統158
6.3.1網絡接口下單機補償架構分析159
6.3.2網絡接口下網絡群控補償架構分析163
6.3.3誤差實時補償繫統硬件構成與軟件設計165
6.3.4網絡接口下單機補償/網絡群控補償繫統工作流程173
第7章 數控機床誤差實時補償技術應用實例176
7.1車削中心熱誤差實時補償176
7.1.1問題描述176
7.1.2機床溫度場及熱誤差的檢測與分析177
7.1.3熱誤差模態分析181
7.1.4誤差建模183
7.1.5實時補償控制繫統及補償效果檢驗188
7.2數控雙主軸車床幾何誤差與熱誤差綜合實時補償192
7.2.1數控雙主軸車床運動部件結構簡介及素193
7.2.2誤差綜合數學模型194
7.2.素檢測和建模199
7.2.4誤差補償控制及補償效果檢驗213
7.3加工中心幾何誤差與熱誤差綜合實時補償216
7.3.1溫度傳感器在機床上的布置216
7.3.2實時補償器與機床數控繫統的連接及其功能調試217
7.3.3機床誤差動態實時補償前後測量對比分析218
7.4VMC850E加工中心空間誤差補償229
7.4.1VMC850E加工中心結構簡介及素230
7.4.2誤差補償及補償效果檢驗231
7.5MK5225A重型數控龍門導軌磨床多誤差綜合實時補償234
7.5.1重型數控龍門磨床結構特征234
7.5.2幾何誤差檢測、建模及補償237
7.5.3機床主軸熱漂移誤差實時補償244
7.6五軸加工中心誤差補償246
7.6.1五軸加工中心結構簡介與誤差綜合模型246
7.6.2五軸加工中心解耦補償策略252
7.6.3平動軸誤差測量和建模257
7.6.4旋轉軸誤差測量和建模265
7.6.5誤差補償實施和補償效果驗證267
參考文獻277

本書是對數控機床誤差測量、建模和補償的理論、方法和實踐的繫統性總結，內容包括數控機床誤差補償的概念、步驟，數控機床誤差補償的歷史、現狀及發展趨勢，數控機床誤差及其形成機理，機床誤差綜合數學模型（包括五軸機床在內的典型數控機床的統一數學模型），數控機床誤差檢測技術，數控機素建模技術，數控機床誤差實時補償控制及其繫統，以及數控機床誤差實時補償技術應用實例。本書適合機械制造專業研究生，以及從事精密加工，精密測量，數控機床設計、制造及使用的技術人員閱讀。