五軸數(shù)控研拋機(jī)床誤差綜合建模及補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展使制造業(yè)水平發(fā)生了根本性變化，普通數(shù)控機(jī)床逐漸被精密和超精密數(shù)控機(jī)床所代替。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)能力和科學(xué)技術(shù)水平的高低，也是實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化、集成化的基礎(chǔ)。本文基于自主搭建的五軸數(shù)控研拋機(jī)床為研究對(duì)象，深入分析和研究了其誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合建模方法、誤差測(cè)量、誤差綜合建模原理以及誤差補(bǔ)償應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）詳細(xì)闡述了五軸數(shù)控研拋機(jī)床的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，分析了機(jī)床各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副

2、的誤差來(lái)源，列出了五軸機(jī)床最主要的幾何與熱誤差元素。運(yùn)用齊次坐標(biāo)變換理論對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，分別得出機(jī)床移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副在理想情況下和實(shí)際情況下的誤差運(yùn)動(dòng)變換矩陣。
　　（2）通過(guò)對(duì)機(jī)床各運(yùn)動(dòng)副的成形運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，根據(jù)五軸數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，將機(jī)床分為兩條運(yùn)動(dòng)鏈：刀具鏈和工件鏈。基于齊次坐標(biāo)變換理論，建立了五軸數(shù)控機(jī)床工件坐標(biāo)系到刀具坐標(biāo)系的誤差運(yùn)動(dòng)綜合模型。依據(jù)綜合模型簡(jiǎn)化計(jì)算得到機(jī)床6項(xiàng)誤差運(yùn)動(dòng)空間分量并驗(yàn)證了機(jī)床誤差

3、運(yùn)動(dòng)綜合模型的正確性。
　?。?）運(yùn)用激光干涉儀對(duì)五軸機(jī)床各移動(dòng)軸的定位誤差，兩項(xiàng)直線度誤差和兩項(xiàng)角度誤差進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，從而得出機(jī)床各誤差元素的變化規(guī)律。
　?。?）按照不同時(shí)間對(duì)機(jī)床三個(gè)移動(dòng)軸的定位誤差進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)運(yùn)用PT100溫度傳感器對(duì)機(jī)床的關(guān)鍵位置溫度進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析出機(jī)床定位誤差實(shí)際上是一種綜合誤差，考慮幾何誤差與熱誤差的不同特性對(duì)機(jī)床定位誤差進(jìn)行分離，利用牛頓插值算法對(duì)機(jī)床