五軸數(shù)控機床幾何誤差建模及補償?shù)难芯?pdf

1、數(shù)控機床的加工精度主要受制于三大方面：機床機械結(jié)構(gòu)部件的熱變形導(dǎo)致的熱誤差、機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。本文從改善機床加工精度的主要原因之一的幾何誤差角度來研究提高數(shù)控加工精度的方法，從誤差建模、模型參數(shù)求解及辨識和誤差補償三個方面來進行研究。
　　本課題的研究對象為兩旋轉(zhuǎn)軸均位于工件端的五軸數(shù)控機床，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，運動部件之間的變換關(guān)系采用基于多剛

2、體運動學(xué)的齊次坐標(biāo)變換理論，分別對各個運動副進行靜態(tài)誤差和運動誤差的完整幾何誤差建模。在模型參數(shù)求解和辨識方面，考慮各軸靜態(tài)誤差和運動誤差的相互耦合關(guān)系基礎(chǔ)上，設(shè)計了新的測量方案和辨識算法，特別針對旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差，按照運動鏈順序設(shè)計了基于機床參考坐標(biāo)系和基于運動副坐標(biāo)系的誤差解耦測量方案。推導(dǎo)了各個運動副的誤差模型參數(shù)的求解和辨識算法，對針對簡化模型辨識算法進行仿真驗證。在上述工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計了離線修改G代碼的幾何誤差補償算法，該補償