提高機床精度是關(guān)鍵

　　一直以來(lái)，機床制造業(yè)的們夢(mèng)想著(zhù)將機器人的靈活性好、工作區域大與傳統機床精度、剛性高的優(yōu)點(diǎn)結合在一起。在過(guò)去的20年里，人們一直著(zhù)眼于運動(dòng)并聯(lián)機床（PKM）的開(kāi)發(fā)。
　　
　　20世紀70年代初世界上出現了*批電氣機器人，在一些極其單調和危險的工作領(lǐng)域，被用來(lái)替代人體勞動(dòng)。這種機器人應用的就是串聯(lián)技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢是工作終端能夠向各方向運動(dòng)，具有足夠的動(dòng)態(tài)性能和靈活性，可到達要求的工作區域，但其精度和剛性較差。
　　
　　影響精度的因素
　　
　　加工精度是評價(jià)機床特性的重要指標之一，也可用誤差來(lái)間接描述。影響并聯(lián)機床精度的因素很多，可從歸為兩個(gè)方面：
　　
　　1、根據誤差隨時(shí)間的變化特性，將其分為靜態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。靜態(tài)誤差，是指在不考慮刀具變形的情況下，并聯(lián)機床在恒定栽荷下處于靜力平衡狀態(tài)時(shí)末端刀具的位恣，與機床不受載荷情形下末端刀具位姿的差異。它主要受機床結構參數誤差、零部件載變形量的影響。加工過(guò)程中的熱變形，同樣會(huì )引起末端刀具位姿的偏差，它是一種變化緩慢的、準靜態(tài)的誤差源。
　　
　　動(dòng)態(tài)誤差，是指機床處于動(dòng)態(tài)切削力作用下時(shí)，切削力的波動(dòng)性、驅動(dòng)力的波動(dòng)性零部件及機床系統的柔性等引起的振動(dòng)、沖擊等，導致末端刀具位姿與理想位姿的偏差。
　　
　　2、根據引起誤差的要素，將其分為幾何誤差和物理誤差。
　　
　　幾何誤差，是指組成機床的各個(gè)五一節存在幾何尺寸上的誤差，一般只從剛體運動(dòng)學(xué)上考慮。零部件制造公差、安裝誤差、驅動(dòng)關(guān)節位移誤差等屬于幾何誤差。物理誤差，是指環(huán)境因素引起的誤差，如溫度變化、受力等導致機床末端執行器的誤差。
　　
　　目前，針對幾何誤差源對精度的影響規律的研究比較深入，而對物理誤差源對精度影響規律的研究則比較籠統。要獲得符合實(shí)際切削加工過(guò)程的精度變化規律，一個(gè)重要的途徑就是分析動(dòng)態(tài)載荷對加工精度的影響，包括載荷的影響（系統的靜剛度問(wèn)題）和載荷動(dòng)態(tài)變化的影響（系統動(dòng)剛度問(wèn)題）和載荷的動(dòng)態(tài)變化引起的振動(dòng)對精度的影響。
　　
　　提高精度的對策
　　
　　由于各誤差源之間的耦合作用，因此機床的精度是由綜合誤差決定的，有時(shí)消除或減小單項誤差往往不能獲得預期的效果。不僅要對單項誤差對精度的影響規律作進(jìn)一步研究，還要對各單項誤差的耦合、綜合效應進(jìn)行研究?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面入手：
　　
　　1、在幾何誤差的研究上，矢量環(huán)路分析法比較成熟，蛤需進(jìn)一步提高結構參數的有效測量及標定精度。
　　
　　2、在靜剛度特性方面，目前在實(shí)際試驗中多采用預載以消除間隙的影響，但在動(dòng)剛度特性方面，由于切削載荷動(dòng)態(tài)變化，間隙成為一個(gè)隨機量，因此可用概率方法。
　　
　　3、在動(dòng)態(tài)特性，尤其是振動(dòng)的影響方面，對過(guò)大量試驗獲得振動(dòng)特性參數。
　　
　　4、建立綜合誤差模型。在幾何誤差的基礎上，考慮剛度特性引起的變形量及zui終的偏差量，從理論上講，只需要將其折算為位置誤差或桿長(cháng)誤差即可。但要將振動(dòng)引起的偏差量綜合考慮進(jìn)行，需要考察其有關(guān)機理，因為它是高頻變化量。