[發明專利]一種提高數控機床光柵測量系統測量精度的方法

有效

• 申請號: 201310648348.7
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103737435A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 楊洪濤;喻曹豐;吳天鳳;費業泰;夏秋;耿金華
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B23Q17/24
• 分類號: B23Q17/24;G06F17/50
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發軍

1.一種提高數控機床光柵測量系統測量精度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、通過仿真分析和實驗驗證的方法，找出數控機床各方向溜板與光柵測量系統安裝位置處于同一直線上的熱變形臨界點的位置；

步驟二、各光柵測量系統通過單個螺釘固定在數控機床各溜板的熱變形臨界點的位置上，各光柵測量系統兩端采用限制上下擺動的浮動支撐結構，以減小或消除機床溜板熱變形對光柵測量系統熱變形誤差的附加影響。

2.一種提高數控機床光柵測量系統測量精度的方法，其特征在于，還包括以下步驟：

步驟三、通過測量光柵測量系統的熱變形誤差，建立精確的光柵測量系統熱變形引起的零位漂移誤差和示值誤差預測模型，代入利用現有數控機床誤差補償技術建立的誤差補償模型中，實現對光柵測量系統熱變形引起的零位和示值誤差進行精確補償。

3.根據權利要求2所述提高數控機床光柵測量系統測量精度的方法，其特征在于，

所述光柵測量系統中光柵尺上的零位漂移誤差|O_xO_xT|的表達式為：

|O_XO_XT|=L₁₁-L₀₁=αL₀₁ΔT????（1）

式中α——光柵尺的熱膨脹系數；

ΔT——光柵測量系統熱變形前后的溫度差值；

L₀₁——為熱變形前光柵測量系統固定螺釘距離其零位的長度；

L₁₁——為熱變后光柵測量系統固定螺釘距離零位的長度。

所述光柵測量系統中光柵尺上各點的示值誤差的表達式為：

|L_XT-L_X|=α|L_X-L₀₁|ΔT+(L₁₁-L₀₁)

=α(|L_X-L₀₁|+L₀₁)ΔT????（2）

其中L_X∈[0,L₀],L_XT∈[0,L₁]

式中L_X——為熱變形前光柵測量系統上任意一點距離零位的長度；

L_XT——為熱變后光柵測量系統對應于熱變形前L_X的點距離零位的長度；

L₀——為熱變形前光柵測量系統中光柵尺的總長度；

L₁——為熱變形后光柵測量系統中光柵尺的總長度；

利用式（1）、式（2）求出這些光柵測量系統熱變形引起的零位漂移誤差和示值誤差預測值，代入利用現有數控機床誤差補償技術建立的誤差補償模型中，進行誤差補償，以提高數控機床光柵測量系統的測量精度。