CN114047698A - 一种数控机床精度自适应补偿方法 - Google Patents

Abstract

一种数控机床精度自适应补偿方法，分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序；根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值；根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型。本发明的优点：解决了数控机床零点漂移对零件加工质量造成的影响，实现自动化、智能化、自适应零点补偿，产品尺寸位置特性控制在最优区间，有效降低人力成本，具有较高的经济和实用价值。

Description

一种数控机床精度自适应补偿方法

技术领域

本发明涉及数控加工领域，特别涉及一种数控机床精度自适应补偿方法。

背景技术

航空发动机零部件生产正在向自动化、标准化、精益化、智能化方向发展，一些数控设备受温度、振动因素影响在一天当中最大零点漂移量达到将近0.1mm，严重影响了零件的加工质量。越来越多的零件生产应用现有的加工技术，控制机床精度和零件精度能力比较有限，传统加工技术通过反复手动测量调整的加工方法减小机床零点漂移问题引发的零件加工误差，从而保证零件的加工质量，加工效率低，人为影响因素大，人力成本高，并且不能完全规避机床零点漂移对加工质量的影响。随着国内外形势的不断变换，对航空发动机稳定性、可靠性、一致性，质量，效率，成本，都提出了更高的要求，因此迫切需要找到一种有效解决此类问题的方法。

发明内容

本发明的目的是解决数控机床零点漂移问题对零件加工质量造成深远的影响，保证零件的加工精度，有效提高加工自动化、标准化、智能化水平，提高加工效率，降低成本，降低加工风险。

本发明提供了一种数控机床精度自适应补偿方法，其特征在于：所述的数控机床精度自适应补偿方法，分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件加工位置进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；为避免与其它系统参数冲突，该系统参数应为自定义参数；为统一标准，并满足后续自动化生产线布局需要，目前所有已推广设备均采用由本人名字的汉语拼音第一个字母连在一起作为开头结合常用参数R形成自定义参数LSR_R[500]，设定数量为500个，方便记忆；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统，并根据零件加工工艺、加工精度和加工周期，设立实时测量补偿节点，在零件自动测量找正以后和影响最终尺寸位置精度的最终加工前设立机床零点漂移测量补偿节点；例如在后机匣圆周找正以后和扩孔以前安排机床零点漂移测量补偿节点，在误差敏感的X轴和Z轴进行机床零点漂移测量和自动补偿，并对补偿值进行逻辑判断，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件典型尺寸位置进行自动测量，通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据当中，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值，确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优，并为未来三坐标测量与设备自动测量网络化数据交换预留接入参数；

分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；端面孔工序的加工难点主要是孔的位置精度的控制，有的位置精度达到Φ0.05mm，甚至Φ0.03mm，要求机床精度绝对可靠一致；

采用的设备为mandelli系列卧式布局的四坐标立卧转换加工中心或卧式布局五坐标摆头加工中心，机床X、Z坐标零点为工作台回转中心，Y坐标零点为工作台表面，情况下零点漂移主要集中在Z轴和Y轴，X轴较小，也不刨除个例，因此三个轴都在的监控范围；零件加工位置为上端面，选取最靠近上端面的外圆作为测量点；零件主要加工端面孔，采用立式打点、钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺，机床零点漂移对此类零件位置精度影响最大，选取对误差最敏感的X轴和Z轴作为主要的零点漂移测量补偿轴；因为所加工的孔为通孔，Y轴零点漂移主要影响孔口倒角的大小，倒角尺寸公差较大，可以在加工前通过在线直接测量自动确立Y轴工件坐标系的方法消除Y轴零点漂移误差，加工过程中将不再进行测量补偿；分析加工工艺过程，选取零件加工前和扩孔前作为零点漂移补偿节点，扩孔前的零点漂移可以不必对Y轴测量补偿，仅对X轴和Z轴进行测量补偿，扩孔的加工时间为30分钟以内，经过加工前后测试其零点漂移量不会超过0.005mm，完全可以满足加工要求；数学模型分析采用对同一点在三处不同位置进行测量，可以最快速得到X轴和Z轴在当前温度下和当前零件实际加工高度下的，同一外圆表面的三个数据，对数据进行逻辑运算，可以快速得到X和Z轴的零点漂移值；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件靠近加工位置的表面进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；

机床零点漂移在线测量的程序编制与的程序不同，具有完善的防错保护体系，每一个外在操作和数据测量、计算都不能影响机床的运行测量数据，万无一失，因此要格外细致；在程序的开头引入程序段搜索、空行程和模拟操作防错，然后是坐标系防错，采用不常用的坐标系作为测量坐标系，比如G580，坐标系数据采用程序写入方式，避免人为修改错误，程序采用参数化、模块化编程方式，不同的零件只需要修改零件高度，夹具高度和测量位置至中心半径即可实现不同零件的快速编程切换；参数采用系统自定义参数，避免与设备其他参数叠加冲突；本测量采用“一点三位”测量法，因机床在Z0位置工作台不能任意转动，选取B0，B180，B270对同一点位进行测量；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统；例如：通过数学逻辑运算得到X轴和Z轴的零点漂移补偿值，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；补偿方式选择参数化自动赋值补偿到工件坐标系精确位中；选取加工前和扩孔前作为补偿节点，实现零点漂移数据自动补偿；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件位置精度进行自动测量，将测量数据存储到自定义参数，并将数据与理论值进行比较，如果超出加工允许范围，将跳转到镗孔加工方案进行修正加工，如果合格进入铰孔程序进行后续加工，再进行检测，如果不合格将报警停机待操作人员调整补偿，如果合格进入下一步铰孔，构成闭环，并通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据LSR_R[LSR_R[400]]当中，通过运算不断累加平均形成参数新的参数LSR_R[LSR_R[400]]，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值；确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优

加工效果显示，加工后零件位置精度特性均匀一致，波动范围不大于0.01mm，并通过测量补偿实现了加工位置的全方位动态补偿与监控，即使机床精度误差再大只要重复加工特性一致，就能通过动态补偿完成零件加工精度的自适应实时测量与补偿，确保零件尺寸位置精度100％合格并且加工质量达到最优化；

应用于批产零件，对固定的批产零件加工特性进行全方位测量与监控，对每一个加工点位进行自学习补偿，解决X、Y、Z、A、B五轴不联动定位加工情况下的绝大部分常规加工，实现全位置机床精度的动态自适应补偿加工；即机床精度误差是S形，加工要求是直线，就通过动态补偿把S线变成直线，满足加工要求；

适合加工尺寸位置特性要求严格，机床精度误差过大不能满足加工要求的机床，提高机床的动态精度，使其满足加工精度要求

本发明的优点：

本发明所述的数控机床精度自适应补偿方法，应用在线测量自适应补偿方法解决了数控机床零点漂移对零件加工质量造成的影响，实现自动化、智能化、自适应零点补偿，产品尺寸位置特性控制在最优区间，提高产品的稳定性、可靠性和一致性，并预留数据接口，为航空发动机零件自动化、智能化制造、数字化生产线建设打下坚实基础。已用于多台加工中心设备，解决了机床零点漂移引起的质量问题，提升了机床的自动化能力，提升了机床利用率，有效降低人力成本，具有较高的经济和实用价值。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为流程示意图。

具体实施方式

实施例

本发明提供了一种数控机床精度自适应补偿方法，其特征在于：所述的数控机床精度自适应补偿方法，分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件加工位置进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；为避免与其它系统参数冲突，该系统参数应为自定义参数；为统一标准，并满足后续自动化生产线布局需要，目前所有已推广设备均采用由本人名字的汉语拼音第一个字母连在一起作为开头结合常用参数R形成自定义参数LSR_R[500]，设定数量为500个，方便记忆；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统，并根据零件加工工艺、加工精度和加工周期，设立实时测量补偿节点，在零件自动测量找正以后和影响最终尺寸位置精度的最终加工前设立机床零点漂移测量补偿节点；例如在后机匣圆周找正以后和扩孔以前安排机床零点漂移测量补偿节点，在误差敏感的X轴和Z轴进行机床零点漂移测量和自动补偿，并对补偿值进行逻辑判断，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件典型尺寸位置进行自动测量，通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据当中，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值，确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优，并为未来三坐标测量与设备自动测量网络化数据交换预留接入参数；

分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；端面孔工序的加工难点主要是孔的位置精度的控制，有的位置精度达到Φ0.05mm，甚至Φ0.03mm，要求机床精度绝对可靠一致，但是受环境温度和振动因素影响，个别设备在一天当中零点漂移值甚至达到将近0.1mm，无法满足零件的加工要求，严重影响零件的加工质量和产品交付，成为制约工厂生产的瓶颈问题；另外受设备几何精度影响，部分设备在不同的高度下零点漂移值也不相同，针对不同高度的零件进行精确测量和补偿，而且零件加工种类多，需要编制自动适应不同零件的测量补偿程序，测量程序具有模块化的功能，可实现程序的快速调整，并且能够根据最终三坐标测量机的测量结果进行附加补偿，才能确保零件最终加工精度；

采用的设备为mandelli系列卧式布局的四坐标立卧转换加工中心或卧式布局五坐标摆头加工中心，机床X、Z坐标零点为工作台回转中心，Y坐标零点为工作台表面，情况下零点漂移主要集中在Z轴和Y轴，X轴较小，也不刨除个例，因此三个轴都在的监控范围；零件加工位置为上端面，选取最靠近上端面的外圆作为测量点；零件主要加工端面孔，采用立式打点、钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺，机床零点漂移对此类零件位置精度影响最大，选取对误差最敏感的X轴和Z轴作为主要的零点漂移测量补偿轴；因为所加工的孔为通孔，Y轴零点漂移主要影响孔口倒角的大小，倒角尺寸公差较大，可以在加工前通过在线直接测量自动确立Y轴工件坐标系的方法消除Y轴零点漂移误差，加工过程中将不再进行测量补偿；分析加工工艺过程，选取零件加工前和扩孔前作为零点漂移补偿节点，扩孔前的零点漂移可以不必对Y轴测量补偿，仅对X轴和Z轴进行测量补偿，扩孔的加工时间为30分钟以内，经过加工前后测试其零点漂移量不会超过0.005mm，完全可以满足加工要求；数学模型分析采用对同一点在三处不同位置进行测量，可以最快速得到X轴和Z轴在当前温度下和当前零件实际加工高度下的，同一外圆表面的三个数据，对数据进行逻辑运算，可以快速得到X和Z轴的零点漂移值；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件靠近加工位置的表面进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；

机床零点漂移在线测量的程序编制与的程序不同，具有完善的防错保护体系，每一个外在操作和数据测量、计算都不能影响机床的运行测量数据，万无一失，因此要格外细致；在程序的开头引入程序段搜索、空行程和模拟操作防错，然后是坐标系防错，采用不常用的坐标系作为测量坐标系，比如G580，坐标系数据采用程序写入方式，避免人为修改错误，程序采用参数化、模块化编程方式，不同的零件只需要修改零件高度，夹具高度和测量位置至中心半径即可实现不同零件的快速编程切换；参数采用系统自定义参数，避免与设备其他参数叠加冲突；本测量采用“一点三位”测量法，因机床在Z0位置工作台不能任意转动，选取B0，B180，B270对同一点位进行测量；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统；例如：通过数学逻辑运算得到X轴和Z轴的零点漂移补偿值，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；补偿方式选择参数化自动赋值补偿到工件坐标系精确位中；选取加工前和扩孔前作为补偿节点，实现零点漂移数据自动补偿；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件位置精度进行自动测量，将测量数据存储到自定义参数，并将数据与理论值进行比较，如果超出加工允许范围，将跳转到镗孔加工方案进行修正加工，如果合格进入铰孔程序进行后续加工，再进行检测，如果不合格将报警停机待操作人员调整补偿，如果合格进入下一步铰孔，构成闭环，并通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据LSR_R[LSR_R[400]]当中，通过运算不断累加平均形成参数新的参数LSR_R[LSR_R[400]]，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值；确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优

加工效果显示，加工后零件位置精度特性均匀一致，波动范围不大于0.01mm，并通过测量补偿实现了加工位置的全方位动态补偿与监控，即使机床精度误差再大只要重复加工特性一致，就能通过动态补偿完成零件加工精度的自适应实时测量与补偿，确保零件尺寸位置精度100％合格并且加工质量达到最优化；

应用于批产零件，对固定的批产零件加工特性进行全方位测量与监控，对每一个加工点位进行自学习补偿，解决X、Y、Z、A、B五轴不联动定位加工情况下的绝大部分常规加工，实现全位置机床精度的动态自适应补偿加工；即机床精度误差是S形，加工要求是直线，就通过动态补偿把S线变成直线，满足加工要求；

适合加工尺寸位置特性要求严格，机床精度误差过大不能满足加工要求的机床，提高机床的动态精度，使其满足加工精度要求

本发明的优点：

本发明所述的数控机床精度自适应补偿方法，应用在线测量自适应补偿方法解决了数控机床零点漂移对零件加工质量造成的影响，实现自动化、智能化、自适应零点补偿，产品尺寸位置特性控制在最优区间，提高产品的稳定性、可靠性和一致性，并预留数据接口，为航空发动机零件自动化、智能化制造、数字化生产线建设打下坚实基础。已用于多台加工中心设备，解决了机床零点漂移引起的质量问题，提升了机床的自动化能力，提升了机床利用率，有效降低人力成本，具有较高的经济和实用价值。

本发明未尽事宜为公知技术。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种数控机床精度自适应补偿方法，其特征在于：所述的数控机床精度自适应补偿方法，分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件加工位置进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；为避免与其它系统参数冲突，该系统参数应为自定义参数；为统一标准，并满足后续自动化生产线布局需要，目前所有已推广设备均采用由本人名字的汉语拼音第一个字母连在一起作为开头结合常用参数R形成自定义参数LSR_R[500]，设定数量为500个，方便记忆；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统，并根据零件加工工艺、加工精度和加工周期，设立实时测量补偿节点，在零件自动测量找正以后和影响最终尺寸位置精度的最终加工前设立机床零点漂移测量补偿节点；例如在后机匣圆周找正以后和扩孔以前安排机床零点漂移测量补偿节点，在误差敏感的X轴和Z轴进行机床零点漂移测量和自动补偿，并对补偿值进行逻辑判断，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件典型尺寸位置进行自动测量，通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据当中，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值，确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优，并为未来三坐标测量与设备自动测量网络化数据交换预留接入参数。

2.根据权利要求1所述的数控机床精度自适应补偿方法，其特征在于：

分析数控机床结构，零点漂移规律，零件加工位置，零件加工工艺，补偿节点，补偿方式，根据零件加工误差敏感方向确立机床零点漂移补偿轴，从而确立加工补偿方案，建立数学补偿模型；端面孔工序的加工难点主要是孔的位置精度的控制，有的位置精度达到Φ0.05mm，甚至Φ0.03mm，要求机床精度绝对可靠一致；

采用的设备为mandelli系列卧式布局的四坐标立卧转换加工中心或卧式布局五坐标摆头加工中心，机床X、Z坐标零点为工作台回转中心，Y坐标零点为工作台表面，情况下零点漂移主要集中在Z轴和Y轴，X轴较小，也不刨除个例，因此三个轴都在的监控范围；零件加工位置为上端面，选取最靠近上端面的外圆作为测量点；零件主要加工端面孔，采用立式打点、钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺，机床零点漂移对此类零件位置精度影响最大，选取对误差最敏感的X轴和Z轴作为主要的零点漂移测量补偿轴；因为所加工的孔为通孔，Y轴零点漂移主要影响孔口倒角的大小，倒角尺寸公差较大，可以在加工前通过在线直接测量自动确立Y轴工件坐标系的方法消除Y轴零点漂移误差，加工过程中将不再进行测量补偿；分析加工工艺过程，选取零件加工前和扩孔前作为零点漂移补偿节点，扩孔前的零点漂移可以不必对Y轴测量补偿，仅对X轴和Z轴进行测量补偿，扩孔的加工时间为30分钟以内，经过加工前后测试其零点漂移量不会超过0.005mm，完全可以满足加工要求；数学模型分析采用对同一点在三处不同位置进行测量，可以最快速得到X轴和Z轴在当前温度下和当前零件实际加工高度下的，同一外圆表面的三个数据，对数据进行逻辑运算，可以快速得到X和Z轴的零点漂移值；

根据加工补偿方案，确立相应的测量方案，建立测量模型，编制模块化机床精度测量程序，不同的零件只需要修改零件高度和零件测量表面的直径就可以实现测量程序的快速切换，通过数控加工中心的红外线或蓝牙测头对零件靠近加工位置的表面进行在线测量，测量数据自动传递到设定的机床参数中保存；选取距离加工位置最近的方便测量的光滑型面、测量基准面、不干涉表面能够准确反映零件在机床坐标系中位置的表面进行在线测量；根据机床结构、工作台形状和行程，选取“一点三位”测量法，进行数据自动精确采集，通过参数化程序将数据存储到系统参数中；

在程序的开头引入程序段搜索、空行程和模拟操作防错，然后是坐标系防错，采用不常用的坐标系作为测量坐标系，比如G580，坐标系数据采用程序写入方式，避免人为修改错误，程序采用参数化、模块化编程方式，不同的零件只需要修改零件高度，夹具高度和测量位置至中心半径即可实现不同零件的快速编程切换；参数采用系统自定义参数，避免与设备其他参数叠加冲突；测量采用“一点三位”测量法，因机床在Z0位置工作台不能任意转动，选取B0，B180，B270对同一点位进行测量；

根据机床零点漂移补偿方案、在线测量变量数据和数学补偿模型，编制动态逻辑运算程序，自动计算零点漂移误差补偿值，通过系统参数自动赋值的方式自动补偿到机床坐标系统；例如：通过数学逻辑运算得到X轴和Z轴的零点漂移补偿值，如果超出补偿范围允许值机床将自动停机并报警，操作员通过查看确认零点漂移数据，然后把数据汇报给设备维保人员，提出机床精度检测和维修请求，由维保人员进行精度检测和恢复，以达到机床零点漂移自动补偿和监控的目的，并促进设备自主管理与保障制度的逐步完善；补偿方式选择参数化自动赋值补偿到工件坐标系精确位中；选取加工前和扩孔前作为补偿节点，实现零点漂移数据自动补偿；

零件加工后，应用在线测量技术对加工后的零件位置精度进行自动测量，将测量数据存储到自定义参数，并将数据与理论值进行比较，如果超出加工允许范围，将跳转到镗孔加工方案进行修正加工，如果合格进入铰孔程序进行后续加工，再进行检测，如果不合格将报警停机待操作人员调整补偿，如果合格进入下一步铰孔，构成闭环，并通过“写”指令自动形成机床在线测量数据表单程序，然后提交三坐标测量机进行检测，形成测量机表单，将测量机表单数据填写到对应的机床用户参数中，通过逻辑运算程序进行自动比对，根据比对误差形成零点漂移附加补偿，并通过“写”指令记录到表单程序；附加补偿存储于用户数据LSR_R[LSR_R[400]]当中，通过运算不断累加平均形成参数新的参数LSR_R[LSR_R[400]]，用于下一个零件加工时的零点漂移附加补偿，通过多次收集并不断累加平均，使程序带有自学习自补偿功能，使零点漂移补偿不断趋近完美补偿值；确保零件的最优化质量控制，确保加工后的零件尺寸位置特性加工质量最优

加工效果显示，加工后零件位置精度特性均匀一致，波动范围不大于0.01mm，并通过测量补偿实现了加工位置的全方位动态补偿与监控，即使机床精度误差再大只要重复加工特性一致，就能通过动态补偿完成零件加工精度的自适应实时测量与补偿，确保零件尺寸位置精度100％合格并且加工质量达到最优化；

应用于批产零件，对固定的批产零件加工特性进行全方位测量与监控，对每一个加工点位进行自学习补偿，解决X、Y、Z、A、B五轴不联动定位加工情况下的绝大部分常规加工，实现全位置机床精度的动态自适应补偿加工；即机床精度误差是S形，加工要求是直线，就通过动态补偿把S线变成直线，满足加工要求；

适合加工尺寸位置特性要求严格，机床精度误差过大不能满足加工要求的机床，提高机床的动态精度，使其满足加工精度要求。

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