stone说机床
数控机床精密化团队
数控机床精密化研究在提高机床加工精度方面扮演着极其重要的角色。在该研究领域中,本团队二十年如一日,开展数控机床误差测量、建模与补偿研究,乘风破浪,攻坚克难,取得了不错的研究成果。
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发展历程
理论奠基
● 世界工程界泰斗、上海交通大学1945届校友、美国密歇根大学吴贤铭先进制造技术研发中心创始人——吴贤铭先生
● 创立“不需精密机器的精密加工法”理论
课题研究
● 1995年,研究课题:能否使加工工件的精度,超过机床自身精度?
● 倪军教授 美国密歇根大学吴贤铭先进制造技术研究中心主任、美国总统奖获得者
● 贝季瑶院士、薛秉源教授、杨建国教授,上海交通大学
纵深研究
● 1997年,上海交通大学杨建国教授访学回国后,率领团队持续研究积累和突破。
● 国家科技重大专项,2009ZX04014022,五轴数控机床多误差实时动态综合补偿技术。
● 国家科技重大专项,2015ZX04005001,数控机床误差测量、分析与补偿技术。
● 国家重点研发计划,2018YFB1701204,智能产线设备动态误差建模与在线补偿。
产品化应用
● 自2010年至今,经过多次重大改进和升级,成功研发E4综合误差实时补偿系统。

● 可对数控机床的几何误差、热误差、空间位置误差进行补偿,显著提高其加工精度。
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研究团队
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核心技术
影响数控机床加工精度的关键因素中,几何误差和热误差占到总加工误差的70%以上。数控机床综合误差补偿系统采用了软硬件结合的系统集成技术,通过对数控机床当前各类误差的实时预判,并驱动伺服系统进行外部机械原点偏移,从而实现误差补偿。
本补偿系统基于外部机械原点偏移功能实现机床误差补偿。无需对NC指令作修改,也不会影响各运动轴的坐标体系,适用于当前主流的中高端数控系统如发那科、西门子、广州数控、沈机i5、海德汉、Num等数控系统。
E4误差补偿器中的补偿功能实现包括如下几个步骤:从数控系统采集机床位置坐标、速度等相关信息,从布置在机床关键节点上的温度传感器中采集温度信号(或其他所需信号),将数据送入补偿运算主单元,通过补偿运算主单元内的数据预处理算法和预先建立的误差动态演化模型,计算各运动轴的当前误差值(或者当前误差在各个轴上的分量),并将该误差值取反作为误差的补偿值通过特定的数据传输协议送入数控系统,最后通过数控系统中的坐标偏置功能进行各轴位置的实时补偿和修正,从而达到提高机床加工精度的目的。
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研究成果
本研究团队近10余年获发明专利15 件、实用新型6件,软著作权3项,出版专著2部,高水平论文144 篇,全国优博奖和上银优博奖。批量应用于数控装备、航空航天、汽车零件、3C 等行业40 余家企业。提升了我国数控机床与智能产线精度水平,引领了国内外误差补偿技术的发展。
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应用案例
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睿涛E4数控机床综合误差补偿系统