基于球桿儀的三軸立式數(shù)控銑床幾何誤差分析方法研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床加工精度是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的直接影響因素,提高其加工精度是企業(yè)發(fā)展的必要。幾何誤差和熱變形誤差是機(jī)床加工精度的主要影響因素。在溫度比較穩(wěn)定時,熱變形誤差對機(jī)床加工精度的影響可以忽略,幾何誤差就成為主要影響因素。由于幾何誤差具有比較穩(wěn)定,受環(huán)境影響小,容易進(jìn)行誤差補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)而成為機(jī)床誤差補(bǔ)償?shù)闹饕芯糠较?。通過測量幾何誤差并有針對性地采取有效的方法對機(jī)床誤差進(jìn)行降低或補(bǔ)償,能夠有效地改善數(shù)控機(jī)床的加工精度。由此可見,對數(shù)控機(jī)床幾何誤差

2、分析研究并準(zhǔn)確、有效地測量計(jì)算就變得十分有意義。本文采用QC10球桿儀對三軸數(shù)控銑床綜合誤差進(jìn)行測量分析并分離各項(xiàng)幾何誤差。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)分析影響數(shù)控機(jī)床加工精度的誤差源、誤差分類以及各項(xiàng)幾何誤差,并介紹QC10球桿儀的測量原理和測量方法。
　　(2)采用幾何誤差模型和誤差參數(shù)模型相結(jié)合的方法,利用齊次坐標(biāo)變換建立機(jī)床的幾何誤差模型,將復(fù)雜的空間位置和方向變化轉(zhuǎn)換為矩陣計(jì)算,使模型更簡單、直觀;誤差參數(shù)模型實(shí)

3、際上是關(guān)于位置坐標(biāo)的多項(xiàng)式,這樣就將空間幾何問題轉(zhuǎn)化為多項(xiàng)式問題,更方便計(jì)算。
　　(3)采用QC10球桿儀對三軸立式數(shù)控銑床的綜合誤差進(jìn)行測量,并利用單純形粒子群算法對模型中的幾何誤差參數(shù)問題進(jìn)行求解,提高了幾何誤差的準(zhǔn)確性和計(jì)算效率。
　　(4)開發(fā)了基于VB和MATLAB軟件混合編程的圓度誤差評定軟件。采用最小二乘法和最小外接圓法對機(jī)床各運(yùn)動平面的圓度誤差進(jìn)行評定,并取得了良好的效果。VB能夠提供可視化設(shè)計(jì)平臺,而MA