于 博， 于正林， 顾莉栋， 周家贺， 曲超平

（长春理工大学，吉林长春 130022）

切线法数控成形非球面机床的定位误差补偿研究

于 博， 于正林， 顾莉栋， 周家贺， 曲超平

（长春理工大学，吉林长春 130022）

针对自主研发的切线法数控成形非球面机床，提出一种基于改进型PID控制算法结合开发型UMAC软件定位误差补偿方法，给出了具体实现步骤。通过建立改进型PID控制模型和开发型UMAC误差修正表对切线法数控成形非球面机床进行定位误差补偿，实际应用和实验验证表明，该方法可以有效地解决数控机床的定位误差问题。

计量学；定位误差补偿；切线法；数控机床

1 引 言

数控机床（CNC）的进给系统是实现超精密加工的关键，也是系统误差进行动态、静态补偿的关键。其系统由直线电机本体、直线电机驱动器、UMAC（Universal Motion and Automation Controller）和位置检测单元组成。直线电机与传统的旋转电机相比，简化了传动机构、摩擦小、无齿隙误差、响应速度快，因此，将直线电机应用于精密数控机床实现零件加工的微进给已成为当前趋势［1～3］。但是，由于直线电机通常直接连接于负载，使得其对负载变化和外部扰动变得敏感，直接影响进给系统的定位精度，所以要实现该类进给系统的高精度伺服控制，必须采取有效的控制措施。

数控机床进给系统的定位精度是影响其加工精度的关键因素［4，5］。为了提高切线法数控成形非球面机床的加工精度，首要解决的问题是提高该进给系统的定位精度。本课题以UMAC为硬件控制平台，针对机床控制原理提出采用前馈PID控制器实现伺服控制；……