CNC(数控系统)是计算机数字控制(Computer numerical control)的简称,是一种由程序控制的自动化设备。特别是近年来随着工业技术的发展,伴随着高速高精加工技术的推广和应用,CNC数控机床的主轴速度和进给速度也成倍增加,使得机床某些部件的热形变和位置控制的跟踪误差也越来越大。为了对抗这种温升形变误差产生的精度损失,我们在数控系统中增加了温度补偿模块,从而能够在加工中量化温度对机床产生的影响,然后从相反方向抵消这种影响,达到补偿的目的。本文研究的主要内容包括:(1)首先从数控系统入手,分析当前数控系统组成,从软件和硬件方面分析,得到两种增加温度补偿模块的方案,一种是直接在数控系统实时代码中增加温升补偿模块,另一种是利用工控机X86平台,使用labview编程进行数学建模的方式,在X86平台完成计算之后再发送到数控系统中。经过分析决定选择第二种方式。(2)对数控机床上的温度的升高直至平衡的规律与对应时刻产生的定位误差之间的关系进行分析,在不同的温度条件下通过激光干涉仪精确测量大量数据的基础上,得到了若干个位置的误差与时间和温度的变化曲线,提出了多种数学建模的方式,使得数学建模之后的数据能与实际测量的数据高度匹配,并通过实际测试,选择最优的数学建模方式完成温度补偿模块的数学建模。(3)温度补偿模块在X86平台上移植之后需要将数据发送到数控系统中,采用485通讯的方式,采用不用的通讯处理数据,并通过实际加工测试的方式验证各种通讯的稳定性。并介绍在数控系统中如何处理接收的温度补偿值,并通过实时模块发送给执行机构完成温度补偿。(4)在一条前端盖自动化生产线上进行测试,测试没有增加温度补偿和增加了温度补偿之后的加工精度和加工效率,生产线采用3台广州机床厂的车系复合机床和2台机械手,增加温度补偿模块之后系统的精度和良品率得到显著提高。