[发明专利]一种数控机床非线性误差补偿方法

说明书

一种数控机床非线性误差补偿方法，是：在PC端生成非线性误差补偿激光测量数据报表，再通过管理软件下载至数控系统，数控系统控制端打开非线性误差补偿报表，自动设定测量轴非线性误差补偿参数，最终完成对光栅尺反馈坐标进行非线性误差补偿与坐标显示输出非线性误差逆向补偿。本发明使用自动变步长线性回归方法可以根据样本数据自动改变步长大小，快速得出满足相关系数的线性回归方程，实现数控机床各轴的非线性误差快速补偿。上述非线性误差补偿方法简单实用，可有效降低系统的设计难度，提高加工精度。

技术领域

本发明涉及数控技术与自动化控制技术领域，尤其指一种数控机床非线性误差补偿方法。

背景技术

在经济全球化和信息技术革命的影响下，国际制造业正在发生深刻变化，制造业的规模和水平已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。数控(numerical control，NC)机床，特别是高档数控机床是国际装备制造业竞争的热点领域，加强数控系统技术领域的基础研究和共性关键问题的攻关，已成为装备制造业发展的当务之急。

数控机床加工过程中，产生误差是在所难免的，被加工零件与数控机床之间存在误差是必然的现象。这种一定存在的误差称为原始误差。所以，要想提高数控机床零件加工的精度，控制数控机床的原始误差是比较重要的对策，常见的测量方法是采用双频激光干涉仪检测。检测完成后一般需要对数控机床的定位精度进行误差补偿。而机床的定位误差一般是非线性的，造成非线性关系输出的原因很多，除了传感器自身的因素外，还有很多外界因素(例如漂移)。这些外界因素很复杂，不能直接计算得到。所以要进行非线性补偿，排除其他影响，才能得到合理的输出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种数控机床非线性误差补偿方法，所述数控机床非线性误差补偿方法简单实用，可有效降低系统的设计难度，提高加工精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控机床非线性误差补偿方法，是：在PC端生成非线性误差补偿激光测量数据报表，再通过管理软件下载至数控系统，数控系统控制端打开非线性误差补偿报表，自动设定测量轴非线性误差补偿参数，最终完成对光栅尺反馈坐标进行非线性误差补偿与坐标显示输出非线性误差逆向补偿。

所述的数控机床非线性误差补偿方法，具体包括以下步骤：

S101：正确设置数控系统非线性误差补偿参数(设置每个轴需要补偿的数据个数MAXL)，选择测量轴，开启非线性误差补偿功能；

S102：打开激光测量系统，激光测量准备就绪，进行非线性误差补偿激光数据处理；

S103：在激光测量系统中运行测量轴对应的通用数控程序；

S104：PC端的激光测量系统生成非线性误差补偿激光测量数据报表；

S105：下载非线性误差补偿数据报表至数控系统；

S106：数控系统控制端打开非线性误差补偿报表，自动设定测量轴非线性误差补偿参数；

S107：数控系统通过自动变步长线性回归的方法自动进行误差补偿，即对光栅尺反馈坐标进行非线性误差补偿与坐标显示输出非线性误差逆向补偿。

进一步，所述对光栅尺反馈坐标进行非线性误差补偿：数控系统读取各轴未补偿的机床坐标值(光栅尺反馈值)的数据报表，通过自动变步长线性回归方法计算输出补偿后的机床坐标值，对应激光测量值；

所述坐标显示输出非线性误差逆向补偿：数控系统读取当前各轴绝对坐标位置值(相当于理论激光测量正确值)，通过回归方程计算输出显示坐标的非线性误差逆向补偿值，相当于光栅尺反馈值。

进一步，所述自动变步长线性回归方法，包括以下步骤：