[发明专利]一种基于机床定位精度测量的阿贝误差补偿方法及系统

权利要求书

1.一种基于机床定位精度测量的阿贝误差补偿方法，将测量装置激光干涉仪布置在机床上，对光调试，使得激光干涉仪处于待测量状态，接着录入数控系统的测量程序，使得数控系统的程序和激光干涉仪的测量参数设置一致，完成预设置；

其特征在于，

在完成预设置后，测量机床的定位误差，生成误差补偿参数表；

测量激光干涉仪的发射光与相应传动丝杠中心轴线的距离，记录此数据为阿贝臂长；

外置补偿模块根据所述阿贝臂长计算出阿贝误差值，并将计算好所对应的阿贝误差值上传到数控系统中；

数控系统根据误差补偿参数表和阿贝误差值做叠加运算，生成补偿后的定位误差补偿值，并依据定位误差补偿值驱动伺服电机作进给运动，进行误差补偿；

所述阿贝误差值的计算公式为：

其中，Z表示工作台面到刀尖点的值，L₀表示机床的传动丝杠的中心轴线到工作台面的距离，δ_x、δ_y分别表示工作台沿着X、Y轴移动产生的阿贝误差值，δ_z表示机床主轴箱沿着Z轴移动产生的阿贝误差值，ε_y(x)、ε_x(y)表示工作台分别沿着X、Y轴移动产生的俯仰角，ε_x(z)表示机床主轴箱沿着Z轴移动产生的俯仰角，L_z表示机床主轴箱在Z方向的阿贝臂长；

所述叠加运算的公式为：

其中，δ_x(x)、δ_y(y)表示工作台分别沿着X、Y轴移动产生的定位误差，δ_z(z)表示主轴箱沿着Z轴移动产生的定位误差，E_x(x)、E_y(y)、E_z(z)为考虑阿贝误差后的定位误差补偿值。

2.根据权利要求1所述的基于机床定位精度测量的阿贝误差补偿方法，其特征在于，所述测量机床的定位误差为：

分别测量机床三个方向的定位误差，先对光然后测量，测量时选定环境温度为测量时外界实际温度，设定起点和终点的位置、采样次数、增量、运行次数、采样停留时间参数然后开始测量，测量完成后自动保存测量数据，此数据包含机床的各个设置点的定位误差。

3.一种基于机床定位精度测量的阿贝误差补偿系统，包括预设置模块，用于将测量装置激光干涉仪布置在机床上，对光调试，使得激光干涉仪处于待测量状态；录入数控系统的测量程序，使得数控系统的程序和激光干涉仪的测量参数设置一致；

其特征在于，还包括：

生成模块，用于测量机床的定位误差，生成误差补偿参数表；

测量模块，用于测量激光干涉仪的发射光与相应传动丝杠中心轴线的距离，记录此数据为阿贝臂长；

计算模块，用于通过外置补偿模块根据所述阿贝臂长计算出阿贝误差值，并将计算好所对应的阿贝误差值上传到数控系统中；

误差补偿模块，用于通过数控系统根据误差补偿参数表和阿贝误差值做叠加运算，生成补偿后的定位误差补偿值，并依据定位误差补偿值驱动伺服电机作进给运动，进行误差补偿；

所述阿贝误差值的计算公式为：

其中，Z表示工作台面到刀尖点的值，L₀表示机床的传动丝杠的中心轴线到工作台面的距离，δ_x、δ_y分别表示工作台沿着X、Y轴移动产生的阿贝误差值，δ表示机床主轴箱沿着Z轴移动产生的阿贝误差值，ε_y(x)、ε_x(y)表示工作台分别沿着X、Y轴移动产生的俯仰角，ε_x(z)表示机床主轴箱沿着Z轴移动产生的俯仰角，L_z表示机床主轴箱在Z方向的阿贝臂长；

所述叠加运算的公式为：

其中，δ_x(x)、δ_y(y)表示工作台分别沿着X、Y轴移动产生的定位误差，δ_z(z)表示主轴箱沿着Z轴移动产生的定位误差，E_x(x)、E_y(y)、E_z(z)为考虑阿贝误差后的定位误差补偿值。

4.根据权利要求3所述的基于机床定位精度测量的阿贝误差补偿系统，其特征在于，所述测量模块的处理过程为：

分别测量机床三个方向的定位误差，先对光然后测量，测量时选定环境温度为测量时外界实际温度，设定起点和终点的位置、采样次数、增量、运行次数、采样停留时间参数然后开始测量，测量完成后自动保存测量数据，此数据包含机床的各个设置点的定位误差。