本课题针对在KX3132G型六轴数控滚齿机床加工过程中,工作台热致变形产生的X轴方向上的误差进行测量与补偿。在考虑到不改变现有机床结构性能的情况下,设计一种实时检测与补偿的控制系统,并就此问题提出了两种解决方案,最终选取一种最实用的方案。 本文首先对机床整体受热变形进行分析,根据数控滚齿机床的结构,简化出理论模型,运用热力学方面的知识,得出了机床的热变形与工件和刀具间的相对位置之间的关系。根据理论分析,笔者在现有实验条件下,分别基于单片机与PCI数据采集卡,设计出两种误差检测与补偿系统。 本文在信号的获取与信号处理方面也作了详细介绍,通过滤波电路的处理,系统有效地消除了噪声信号等干扰因素,从而保障了系统的整体精度。在基于单片机的数据采集系统中,笔者采用了先进的1T流水线/精简指令集结构单片机,因此在处理速度上较普通的8051单片机有大幅的提高,且该单片机集成了8路8位ADC,因此在硬件设计方面也大为简化。本课题中基于数据PCI采集卡的测控系统,在实验过程中表现出实时性较差的特点,但该系统却为一些实时性要求不高的应用场合提供了一种参考。 通过实验与仿真可以看出,本课题所设计的系统在一定程度上可以提高机床的加工精度,但仍需进一步研究,并在此基础上进行改造与完善。