基于SIEMENS数控系统的机床综合误差实时补偿技术研究
发布时间：2021-07-23 13:04
误差补偿技术是有效且经济地提高机床加工精度的手段,本文针对西门子数控系统研究了机床综合误差实时补偿的相关技术,并基于ARM设计开发了一套综合误差实时补偿系统,通过综合误差补偿实验证明了系统的有效性。本文首先介绍了误差实时补偿的原理,针对SIEMENS数控系统,研究了误差参数的采集方法。基于SIEMENS数控系统提供的外部坐标零点偏移功能和温度补偿功能,分别提出了两种误差实时补偿的执行方法并验证其可行性。其次,通过对常用的几何误差、热误差和静态空间误差的建模方法研究,确定了能反映综合误差的参数,并基于BP神经网络建立了机床几何-热-切削力的综合误差模型。然后,基于提出的误差实时补偿方法和ARM平台,设计开发了综合误差实时补偿系统,通过对反映综合误差的加工参数的监测以及选定的误差模型,实时计算当前时刻的误差补偿值并发送给机床PLC实现误差的实时补偿。在软件设计上,通过多线程并行处理提高补偿的实时性;搭建嵌入式SQLite数据库用以存储加工过程中的机床参数和补偿值,为加工精度的进一步提高提供数据;基于Qt Creator开发嵌入式用户界面,可直观监测机床加工状态、进行误差补偿的参数设置。最后...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
外部坐标零点偏移
图 2.10 外部坐标零点偏移原理 数控系统中，外部坐标零点偏移功能可以通过 NC 编使用时，对应的编程指令为：$AA_ETRANS[axis]=R示偏移方向的距离。接下来举例说明通过 NC 编程的 MDI 模式下编写如下代码：X]=20~
有效零偏和补偿概览
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控火焰切割机的加工误差实时补偿[J]. 胡胜海,张满慧,周超,刘秀莲. 计算机集成制造系统. 2018(03)
[2]基于SIEMENS 840D框架功能的龙门铣床热误差补偿方法[J]. 李连玉,宋智勇,夏远猛,乔永忠,陈学振. 制造业自动化. 2016(11)
[3]基于支持向量机算法的数控机床切削力误差实时补偿[J]. 魏丽霞,李向丽,张勇. 机械制造与自动化. 2016(05)
[4]基于微分变化构造法的数控机床几何误差补偿方法[J]. 齐继宝,杨伟民. 农业机械学报. 2016(09)
[5]基于多误差源耦合的五轴数控铣床加工误差综合预测及评判[J]. 王伟,郑从志,张信. 中国机械工程. 2015(01)
[6]西门子840D系统远程监控的实现[J]. 李颖,张云. 制造技术与机床. 2014(07)
[7]基于多体系统的五轴龙门加工中心误差建模及补偿方法[J]. 周亮,杨洋,李晓春. 电子测试. 2013(13)
[8]数控机床误差补偿技术现状与展望[J]. 杨建国. 航空制造技术. 2012(05)
[9]Thermal Error Compensation for Telescopic Spindle of CNC Machine Tool Based on SIEMENS 840D System[J]. 崔良玉,高卫国,张大卫,张宏杰,韩林. Transactions of Tianjin University. 2011(05)
[10]主轴热误差前瞻预测模型[J]. 章婷,叶文华,梁睿君,赵瑞月. 计算机集成制造系统. 2010(11)
博士论文
[1]多轴数控机床准静态空间误差建模及误差辨识方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大学 2016
[2]多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[D]. 粟时平.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[3]数控机床误差综合补偿技术及应用[D]. 杨建国.上海交通大学 1998
硕士论文
[1]Linux设备驱动程序自动更新的研究与实现[D]. 任艳艳.北京交通大学 2018
[2]五轴数控机床几何误差建模、检测及补偿[D]. 梁莹莹.南京航空航天大学 2017
[3]基于RTX系统的实时并行处理技术研究[D]. 杨建.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[4]基于多体系统理论的龙门机床误差场研究[D]. 陈群强.南京航空航天大学 2014
[5]基于FANUC和SIEMENS 840D系统的数控机床误差补偿实施研究[D]. 肖慧孝.上海交通大学 2014
[6]五轴数控机床进给速度优化与插补算法的研究[D]. 盛龙.哈尔滨工业大学 2010
[7]FA-32M数控铣床误差建模与实时补偿技术研究及应用[D]. 姜辉.上海交通大学 2009
本文编号：3299344
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
外部坐标零点偏移
图 2.10 外部坐标零点偏移原理 数控系统中，外部坐标零点偏移功能可以通过 NC 编使用时，对应的编程指令为：$AA_ETRANS[axis]=R示偏移方向的距离。接下来举例说明通过 NC 编程的 MDI 模式下编写如下代码：X]=20~
有效零偏和补偿概览
【参考文献】：
期刊论文
[1]数控火焰切割机的加工误差实时补偿[J]. 胡胜海,张满慧,周超,刘秀莲. 计算机集成制造系统. 2018(03)
[2]基于SIEMENS 840D框架功能的龙门铣床热误差补偿方法[J]. 李连玉,宋智勇,夏远猛,乔永忠,陈学振. 制造业自动化. 2016(11)
[3]基于支持向量机算法的数控机床切削力误差实时补偿[J]. 魏丽霞,李向丽,张勇. 机械制造与自动化. 2016(05)
[4]基于微分变化构造法的数控机床几何误差补偿方法[J]. 齐继宝,杨伟民. 农业机械学报. 2016(09)
[5]基于多误差源耦合的五轴数控铣床加工误差综合预测及评判[J]. 王伟,郑从志,张信. 中国机械工程. 2015(01)
[6]西门子840D系统远程监控的实现[J]. 李颖,张云. 制造技术与机床. 2014(07)
[7]基于多体系统的五轴龙门加工中心误差建模及补偿方法[J]. 周亮,杨洋,李晓春. 电子测试. 2013(13)
[8]数控机床误差补偿技术现状与展望[J]. 杨建国. 航空制造技术. 2012(05)
[9]Thermal Error Compensation for Telescopic Spindle of CNC Machine Tool Based on SIEMENS 840D System[J]. 崔良玉,高卫国,张大卫,张宏杰,韩林. Transactions of Tianjin University. 2011(05)
[10]主轴热误差前瞻预测模型[J]. 章婷,叶文华,梁睿君,赵瑞月. 计算机集成制造系统. 2010(11)
博士论文
[1]多轴数控机床准静态空间误差建模及误差辨识方法研究[D]. 章婷.南京航空航天大学 2016
[2]多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究[D]. 粟时平.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[3]数控机床误差综合补偿技术及应用[D]. 杨建国.上海交通大学 1998
硕士论文
[1]Linux设备驱动程序自动更新的研究与实现[D]. 任艳艳.北京交通大学 2018
[2]五轴数控机床几何误差建模、检测及补偿[D]. 梁莹莹.南京航空航天大学 2017
[3]基于RTX系统的实时并行处理技术研究[D]. 杨建.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[4]基于多体系统理论的龙门机床误差场研究[D]. 陈群强.南京航空航天大学 2014
[5]基于FANUC和SIEMENS 840D系统的数控机床误差补偿实施研究[D]. 肖慧孝.上海交通大学 2014
[6]五轴数控机床进给速度优化与插补算法的研究[D]. 盛龙.哈尔滨工业大学 2010
[7]FA-32M数控铣床误差建模与实时补偿技术研究及应用[D]. 姜辉.上海交通大学 2009
本文编号：3299344
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