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基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析

杨秀芝 蒋宇辉 王兴东 王子涵

杨秀芝, 蒋宇辉, 王兴东, 王子涵. 基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析[J]. 制造技术与机床, 2022, (1): 171-176. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.09.031
引用本文: 杨秀芝, 蒋宇辉, 王兴东, 王子涵. 基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析[J]. 制造技术与机床, 2022, (1): 171-176. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.09.031
YANG Xiuzhi, JIANG Yuhui, WANG Xingdong, WANG Zihan. Accuracy detection and error compensation analysis of NC machine tools based on linear regression theory[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (1): 171-176. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.09.031
Citation: YANG Xiuzhi, JIANG Yuhui, WANG Xingdong, WANG Zihan. Accuracy detection and error compensation analysis of NC machine tools based on linear regression theory[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (1): 171-176. doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.09.031

基于线性回归理论的数控机床精度检测及误差补偿分析

doi: 10.19287/j.cnki.1005-2402.2021.09.031
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51875418

武汉科技大学国防预研基金 GF201906

湖北省高价值专利培养,转化和产业化项目 201941

详细信息
    作者简介:

    杨秀芝,女,1974年生,博士,副教授,主要研究方向为焊接新材料,新工艺,3D打印设备与新工艺开发。E-mail: yangliushuzhi@163.com

    通讯作者:

    王兴东,男,1970年生,博士,教授,主要研究方向为冶金机械的力学分析、强度及工作行为研究和机电系统计算机建模及仿真等,发表论文近百篇。E-mail: 442309012@qq.com

  • 中图分类号: TH161

Accuracy detection and error compensation analysis of NC machine tools based on linear regression theory

  • 摘要: 为提高数控机床定位精度,需对精度的误差源进行分析及补偿。基于线性回归理论,采用激光干涉仪为检测工具,建立了BF-850B数控机床数据检测的精度检测与补偿模型,并根据各个测量点位误差特性进行分析,确定采用一次性线性补偿和多段式线性补偿方法;最后,结合具体的数控机床实例,根据得到的实验数据验证实现误差补偿,对定位精度的补偿效果进行了分析。结果表明:一次性线性补偿将X轴精度由4.853 1~35.025 0 μm提高至-2.472 1~0.736 3 μm;将Y轴精度由-14.425 0~-4.132 5 μm提高至-2.481 2~0.752 9 μm;将Z轴精度由-4.128 0 ~17.227 1 μm提高至-0.501 5~1.324 5 μm;多段式线性补偿将X轴精度提高至-1.364 1~0.484 0 μm;将Y轴精度提高至-1.364 1~0.551 0 μm;将Z轴精度提高至-0.412 0~0.495 2 μm;补偿前根据数据分布的主要特点,采用呈线性或分段式对数控机床的系统误差进行相应的呈线性或分段式补偿有着很好的补偿效果。

     

  • 图  1  立式高精度数控机床

    图  2  数控机床精度测量平台

    图  3  误差补偿调整图

    图  4  560 mm点位正态分布曲线图

    图  5  三轴补偿前曲线图

    图  6  不同速度下测量误差曲线图

    图  7  三轴一次性线性补偿图

    图  8  三轴多段式线性补偿曲线图

    图  9  三轴线性补偿后曲线图

    图  10  三轴线性补偿前后对比图

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  • 收稿日期:  2021-01-11
  • 网络出版日期:  2022-03-07

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