数控机床误差实时补偿技术

本书主要介绍数控机床的误差概念及误差形成机理、误差综合数学模型的建立方法和理论、误差检测和误差元素建模技术、误差实时补偿控制及其系统等内容，并在理论方法基础上，给出了误差实时补偿应用实例。
本书可作为机械制造专业研究生的教材或教学参考书，也可供从事精密加工、精密测量，以及数控机床设计、制造及使用的人员阅读。

第1章 绪论
1.1 数控机床误差补偿研究的意义
1.2 数控机床误差补偿的基本概念、特性及步骤
1.2.1 数控机床误差补偿的基本概念及特性
1.2.2 数控机床误差补偿的步骤
1.3 数控机床误差补偿技术研究的历史、现状和发展
1.3.1 数控机床误差补偿技术研究的历史
1.3.2 数控机床误差补偿技术研究的现状
1.3.3 数控机床误差补偿技术研究的发展趋势

第2章 数控机床误差及其形成机理
2.1 数控机床误差的概念及分类
2.1.1 误差的概念
2.1.2 误差的分类
2.2 数控机床几何误差元素
2.3 机床热误差及其形成机理
2.3.1 机床热变形机理
2.3.2 机床热源及温度场
2.3.3 机床热变形分析
2.4 其他误差及其形成机理
2.4.1 切削力引起的误差
2.4.2 刀具磨损引起的误差
2.4.3 其他误差
2.5 误差元素表及其应用

第3章 机床误差综合数学模型
3.1 齐次坐标变换
3.2 机床误差综合数学模型的建立
3.2.1 机床误差综合模型的建模方法
3.2.2 四种结构加工中心的综合模型
3.3 四种结构加工中心的统一数学模型

第4章 机床误差检测技术
4.1 机床几何误差检测
4.1.1 激光干涉仪检测法
4.1.2 机床误差的双球规检测法
4.1.3 机床误差的平面光栅检测法
4.2 机床温度与热误差检测
4.2.1 数控机床温度与热误差（位移）检测系统
4.2.2 温度测点布置技术
4.3 切削力和切削力误差检测
4.3.1 测力仪直接测量切削力
4.3.2 通过驱动电动机电枢电流间接检测切削力
4.4 其他误差的检测

第5章 数控机床误差元素建模技术
5.1 仅与机床位置坐标有关的几何误差元素建模
5.1.1 几何误差元素建模原理
5.1.2 几何误差元素建模举例
5.2 仅与机床温度有关的热误差元素建模
5.2.1 热误差元素建模原理
5.2.2 主轴热漂移误差建模
5.3 与机床位置坐标和温度都有关的复合误差元素建模
5.3.1 复合误差建模原理
5.3.2 机床几何与热复合误差建模举例

第6章 数控机床误差实时补偿控制
6.1 误差补偿方式及实施策略
6.1.1 误差补偿方式
6.1.2 误差补偿实施策略
6.2 基于原点偏移的误差实时补偿控制系统
6.2.1 误差实时补偿控制系统的硬件执行平台
6.2.2 误差实时补偿控制系统的软件平台
6.2.3 上位机操作、建模和分析软件
6.2.4 误差实时补偿控制系统的工作过程
6.3 基于CNC底层通信的误差实时补偿系统
6.3.1 基于CNC底层通信的误差实时补偿功能的实现
6.3.2 实时误差补偿的功能模块

第7章 数控机床误差实时补偿技术应用实例
7.1 车削中心热误差实时补偿
7.1.1 问题描述
7.1.2 机床温度场及热误差的检测与分析
7.1.3 热误差模态分析
7.1.4 误差建模
7.1.5 实时补偿控制系统及补偿效果检验
7.2 数控双主轴车床几何与热误差综合实时补偿
7.2.1 数控双主轴车床运动部件结构简介及其误差元素
7.2.2 误差综合数学模型
7.2.3 误差元素检测和建模
7.2.4 误差补偿控制及补偿效果检验
7.3 加工中心几何误差与热误差综合实时补偿
7.3.1 温度传感器在机床上的布置
7.3.2 实时补偿器与机床数控系统的连接及其功能调试
7.3.3 机床误差动态实时补偿前后对比分析
参考文献