The invention discloses an on-line compensation method for spatial errors of multi-axis CNC machine tools, in which the AC pendulum head five-axis CNC machine tool is connected with the servo driver through a space error compensation PC, which includes a grating signal input interface, a space error compensation software and a grating signal output interface, and the space error compensation software collects AC through a grating signal input interface. The grating signal of the five-axis NC machine tool with pendulum head is calculated according to the position coordinate of the grating signal feedback and the error value in the error parameter file of the space error compensation software. After modifying the grating feedback signal according to the compensation value, the feedback signal is sent to the servo driver through the output interface of the grating signal. \u3002 The present invention adopts the idea and method of modifying grating feedback signal to realize on-line error compensation, and carries out iterative compensation calculation in two steps, so that the iteration converges quickly and the calculation efficiency is high.
【技术实现步骤摘要】
一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法
本专利技术涉及误差补偿
，具体的说，是一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法。
技术介绍
数控机床空间误差是指由于几何误差和定位误差综合引起的刀具相对于工件的空间位姿误差。与单项误差补偿不同，如螺距补偿，空间误差补偿首先计算刀具相对于工件的空间位置误差和刀轴矢量误差，再将该综合误差分解到各个运动轴进行补偿。近年来，国外几个主流的数控系统厂商均可提供空间误差补偿功能选项，例如SIEMENS的VCS(volumetriccompensationsystem)、FIDIA数控系统的SEC、FANUC的3DErrorCompensation等。这些空间误差补偿系统是在数控系统编译NC程序时进行补偿计算并修改运动轴坐标指令来实现补偿的，使用过程如下：步骤1：使用激光干涉仪、激光跟踪仪等监测仪器对机床单项几何误差和定位误差进行检测或辨识，获得误差值；步骤2：按数控系统空间误差补偿接口要求的格式将测得的误差值编写到补偿文件中；步骤3：将补偿文件拷贝到数控系统指定目录并激活补偿功能；步骤4：数控系统在编译NC程序时，根据补偿文件中...
【技术保护点】
1.一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，所述多轴联动数控机床为AC摆头五轴数控机床，其特征在于：所述AC摆头五轴数控机床通过空间误差补偿PC机与伺服驱动器连接；所述空间误差补偿PC机包括光栅信号输入接口、空间误差补偿软件、光栅信号输出接口；所述空间误差补偿软件通过光栅信号输入接口采集AC摆头五轴数控机床的光栅信号，根据光栅信号反馈的位置坐标和空间误差补偿软件中误差参数文件里的误差值计算当前位置的空间误差及AC摆头五轴数控机床的各轴补偿值，并根据补偿值修改光栅的反馈信号后，将反馈信号通过光栅信号输出接口发送至伺服驱动器。
【技术特征摘要】
1.一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，所述多轴联动数控机床为AC摆头五轴数控机床，其特征在于：所述AC摆头五轴数控机床通过空间误差补偿PC机与伺服驱动器连接；所述空间误差补偿PC机包括光栅信号输入接口、空间误差补偿软件、光栅信号输出接口；所述空间误差补偿软件通过光栅信号输入接口采集AC摆头五轴数控机床的光栅信号，根据光栅信号反馈的位置坐标和空间误差补偿软件中误差参数文件里的误差值计算当前位置的空间误差及AC摆头五轴数控机床的各轴补偿值，并根据补偿值修改光栅的反馈信号后，将反馈信号通过光栅信号输出接口发送至伺服驱动器。2.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：所述AC摆头五轴数控机床包括5个运动轴，分别为X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴；其中X轴包括X轴直线光栅尺，Y轴包括Y轴直线光栅尺，Z轴分别包括Z轴直线光栅尺，A轴包括A轴圆光栅尺，C轴包括C轴圆光栅尺；所述X轴直线光栅尺、Y轴直线光栅尺、Z轴直线光栅尺、A轴圆光栅尺、C轴圆光栅尺分别与光栅信号输入接口连接。3.根据权利要求2所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：所述空间误差补偿软件中的误差参数文件为按照一定规则通过测量获得误差参数的文本文件。4.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：所述伺服驱动器包括分别光栅信号输出接口连接的X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、A轴伺服驱动器、C轴伺服驱动器。5.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤F1：空间误差补偿软件经光栅信号输入接口读取各运动轴光栅尺信号以及光栅反馈的位置坐标；步骤F2：空间误差补偿软件根据误差参数文件计算光栅反馈的当前位置空间误差值；步骤F3：空间误差补偿软件计算各运动轴补偿值；步骤F4：空间误差补偿软件根据各运动轴补偿值修改光栅尺信号；步骤F5：空间误差补偿将修改后的光栅尺信号经光栅信号输出接口反馈至伺服驱动器。6.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：所述各运动轴补偿值具体是指：AC旋转轴补偿值和XYZ直线轴补偿值。7.根据权利要求1所述的一种多轴联动数控机床空间误差在线补偿方法，其特征在于：所述步骤F3中AC旋转轴补偿值的计算具体包括以下步骤：步骤P31：根据误差参数文件中空间误差模型，计算工件坐标系中实际刀轴矢量：式(1)中，V'w为工件坐标系中的实际刀轴矢量，Ln(k)为体k的n阶底序体，Lt(j)为j的t阶底序体，为相邻体间静止转角变换矩阵，为相邻体间运动转角变化矩阵，Vt为刀具坐标系中的刀轴矢量；步骤P32：根据机床运动模块，计算实际刀轴矢量对应的旋转轴转动角度：A′＝k·arcco...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱绍维，孙超，牟文平，宋智勇，刘大炜，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。