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高精度是现代数控机床的一个重要发展趋势,数控滚齿机作为一类应用极为广泛的齿轮加工机床,同样有提高精度的要求。基于误差补偿技术对数控机床进行误差补偿,是当今各国研究误差和提高精度的主流方法。本文主要针对数控滚齿机的几何误差补偿问题进行研究,分析研究工作主要从以下几个方面开展:(1)数控滚齿机的几何误差分析。从数控滚齿机的加工原理入手,分析了滚齿、加工过程的各个运动。分别依据滚刀与工件间的相对运动一径向、轴向及切向运动,对数控滚齿机的几何误差进行分析,重点分析了几何偏心、运动偏心以及刀具的安装误差,阐述了它们的作用原理和对精度的影响;(2)数控滚齿机的几何误差建模。基于多体系统理论对数控滚齿机进行几何误差建模,首先对数控滚齿机进行了结构分析,得到了数控滚齿机的拓扑结构,然后运用低序体阵列算法对拓扑结构进行运算,获得了数控滚齿机的低序体物体阵列,接着分析了数控滚齿机相邻体间的运动关系,得出了各相邻体间的特征矩阵,最后依据拓扑结构将特征矩阵进行运算,得到了数控滚齿机的几何误差模型。进一步的基于微分变换原理解耦了数控滚齿机的几何误差模型,获得各轴独立的误差补偿量。(3)数控滚齿机的几何误差元素的测量辨识。将数控滚齿机的几何误差元素分为移动轴和旋转轴两种类型,运用激光干涉仪基于12线法测量辨识数控滚齿机三个移动轴的21项几何误差元素,分析阐述了定位误差、俯仰和偏摆误差、垂直度误差以及滚转误差的测量线路和辨识原理。运用球杆仪来分离辨识数控滚齿机两个旋转轴的16项几何误差元素,分别阐述了平行度误差、轴向跳动误差、径向跳动误差、转角误差以及回转误差的测量方法和辨识原理。(4)数控滚齿机几何误差补偿方案设计。简单介绍了三种误差补偿实施技术:离线修改代码法、原点平移法及反馈中断法,重点阐述了离线修改代码法中数控指令修正的计算方法,最后结合本数控系统的软硬件结构,提出了数控滚齿机的几何误差补偿实施的软件流程。