基于数控系统底层通信的实时误差补偿及应用

2 实时误差补偿功能应用

　　2.1 机床定位误差检测

　　实验用机床为M-VR105 三轴数控机床,数控系统为广州数控设备有限公司生产的GSK 25i数控系统;误差测量设备为雷尼绍激光干涉仪。实验时首先应用雷尼绍激光干涉仪检测三轴机床三个平动轴的定位误差,如图6 所示。图7 所示为机床定位误差检测结果,其中实线表示测试参考坐标从0 到800mm 位置运动(正向)所测试的重复3 次定位误差数据;虚线表示测试参考坐标从800mm 到0 位置运动(反向)所测试的重复3 次定位误差数据。由图7 可以看出,机床X 轴定位误差最大为-38μm,误差曲线随机床坐标的增大而增大;Y 轴定位误差最大为32μm,误差曲线呈非线性分布;Z 轴定位误差最大为57μm,误差曲线呈非线性分布。

图6机床定位误差检测
 
图6机床定位误差检测

　　2.2 机床定位误差建模

　　以X 轴正向定位误差为例,根据回归理论可设误差模型为

　　将X 轴正向定位误差检测数据代入式(1),可得一正规方程组,应用最小二乘理论可得机床X 轴正向定位误差模型:

　　图8 所示为X 轴正向定位误差拟合结果。由图8 可以看出,X 轴正向定位误差拟合精度较高,拟合残差为- 0.9 ~1.1μm。

图8X 轴正向定位误差拟合结果