图4 加工误差预报效果图

实验研究

1. 仿真实验
   为了确定微调镗杆系统的动态补偿性能，用仿真实验的方法对镗杆系统进行了研究。用一个振动器推动镗刀来模拟切削过程。当振动器产生一组变化频率的振动时，测试微调镗杆系统的动态补偿性能。如图5所示，当振动频率由5Hz变化到40Hz时，用示波器观测到的镗刀在有补偿和没有补偿条件下的位移情况，其中1表示没有补偿条件下的镗刀位移情况，2表示有补偿条件下的镗刀位移情况。从图中可以看出微调镗杆系统能有效的补偿频率为40Hz或以下的动态误差。
   

图5 加工误差预报效果图

图6 加工结果

1. 镗削实验

   在数控车床(MAZAK QUICK TURN 8N)上对微调镗杆在线补偿系统进行了实验研究。实验中加工一个内径为35mm，深度为160mm的孔，工件材料是A_l，车床转速为500r/min。在同样的切削条件下对采用补偿和不采用补偿的情况进行了试验，并用圆度仪测试了这两种情况下加工出来的孔的圆度(如图6所示)。从图中可以看出微调镗杆在线补偿系统能有效的提高工件的加工精度。

结论

1. 研制了新型双杆结构的微调镗杆补偿系统，实现了对小而深的孔进行误差在线检测和补偿的精密加工。
2. 采用时间序列分析的方法对镗削加工误差进行建模和预报，试验表明这种预报补偿方法能有效提高镗削加工精度。