五軸數(shù)控機(jī)床幾何誤差建模及補(bǔ)償?shù)难芯?pdf

1、數(shù)控機(jī)床的加工精度主要受制于三大方面：機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)部件的熱變形導(dǎo)致的熱誤差、機(jī)床制造安裝和磨損造成的幾何誤差和由于加工中的切削力造成的剛度誤差。本文從改善機(jī)床加工精度的主要原因之一的幾何誤差角度來(lái)研究提高數(shù)控加工精度的方法，從誤差建模、模型參數(shù)求解及辨識(shí)和誤差補(bǔ)償三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行研究。
　　本課題的研究對(duì)象為兩旋轉(zhuǎn)軸均位于工件端的五軸數(shù)控機(jī)床，第一旋轉(zhuǎn)軸為B軸，第二旋轉(zhuǎn)軸為C軸。在幾何誤差建模方面，運(yùn)動(dòng)部件之間的變換關(guān)系采用基于多剛

2、體運(yùn)動(dòng)學(xué)的齊次坐標(biāo)變換理論，分別對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行靜態(tài)誤差和運(yùn)動(dòng)誤差的完整幾何誤差建模。在模型參數(shù)求解和辨識(shí)方面，考慮各軸靜態(tài)誤差和運(yùn)動(dòng)誤差的相互耦合關(guān)系基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了新的測(cè)量方案和辨識(shí)算法，特別針對(duì)旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差，按照運(yùn)動(dòng)鏈順序設(shè)計(jì)了基于機(jī)床參考坐標(biāo)系和基于運(yùn)動(dòng)副坐標(biāo)系的誤差解耦測(cè)量方案。推導(dǎo)了各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的誤差模型參數(shù)的求解和辨識(shí)算法，對(duì)針對(duì)簡(jiǎn)化模型辨識(shí)算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在上述工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了離線修改G代碼的幾何誤差補(bǔ)償算法，該補(bǔ)償