精镗作为一种重要的精加工手段,在批量孔加工工艺(尤其是汽车制造业)中占有重要的地位。在精镗加工时,由于加工余量很小,加工孔的尺寸要求很高,采用普通镗孔技术时,随着加工的进行,由于刀具的磨损误差,使加工精度难以满足,频繁地更换刀具显然不大合适。为保证加工质量和效率,在大批量加工环境下,普遍采用具有刀具补偿功能的镗削动力头进行孔的(半)精密加工,目前国内各相关企业主要采用国外技术,其设备的维护及改造都存在一定的困难,如价格高昂,维修周期长等。针对自动线上的精镗孔加工,本文研究和开发了自动补偿精镗系统,该系统通过对加工误差的在线检测,借助有关的控制理论和算法,据此在线预报加工误差,为加工过程提供附加输入,从而达到控制加工系统误差(刀具磨损)及随机误差的目的,使得尺寸分散度减小,解决了自动线上精镗孔加工的尺寸精度稳定性及自动调刀问题。首先,本文介绍了课题的概况,从自动补偿精镗系统的两个最主要方面:补偿动力镗头及控制系统,综述了它的研究现状和发展趋势。并且简要叙述了可靠性工程的现状与发展。其次,对自动补偿精镗系统装置进行了研究。提出了一种新的补偿控制装置,并给出了该装置的原理图。建立了系统的体系结构,分析了各模块的功能。然后,从硬件和软件两方面详细介绍了控制系统。从尺寸误差控制理论出发,研究了尺寸误差的上、下限控制方法。接着,根据可靠性的原理与方法,对误差预测与补偿系统进行了FTA(故障树分析)综合分析。并对各子系统建立了故障树。建立了系统故障树结构简图,利用故障树分析法对系统进行了定性分析,确定了系统的最小割集。由故障树分析结果确定了重要顶事件,并根据重要顶事件指出了企业的相应安全策略。其研究成果为系统的设计与实现提供了理论基础。最后,总结了全文,指出了自动补偿精镗系统的进一步研究方向与发展目标。