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五軸數控加工中心空間誤差模型及辨識方法
閱讀：235 發布時間：2020-8-100 引言
5軸數控機床加工零部件范圍廣，加工形式靈活，可加 工 葉 輪、曲軸等包含復雜曲面的零件。由 于CAD/CAM在設計制造中應用普及性增強，5軸機床的應用也越來越廣泛，5軸數控機床的運動精度問題就顯得尤為重要。隨著對數控機床的運動精度研究不斷深入，尤其是3軸機床21項誤差及5軸機床37項獨立誤差的確定［1］，對數控機床的誤差研究從基于統計學轉變為基于數值方法［2-3］。在加工曲面或曲線過程中，誤差的耦合是大量存在的。許多學者對單根進給軸的誤差進行了解耦分析，并取得了一定成果［4-5］。而正確、高效的誤差辨識技術正是誤差解耦補償的前提［6］。
球桿儀作為一種快速誤差檢測儀器，具有高效率、高精度的特點。在工業中有著廣泛應用，但球桿儀的算法及誤差模型并不開放，進行誤差辨識研究有一定的難度，許多學者采用球桿儀進行過誤差辨識方面的研究［7-8］。其中，梁瑩瑩等提出了改變球桿儀桿長及測量高度的方法進行誤差辨識，可有效檢測出同一坐標系下全部6個誤差元素［9］，該方法具有高精度、易進行數值等優點。、
近來，有學者提出球桿儀安裝尺寸對檢測過程的影響不容忽略［10］。為了避免頻繁調整球桿儀安裝尺寸對終檢測結果的影響，本文以自主設計的五軸數控機床和國產開放式數控系統作為研究對象，建立了五軸機床空間誤差模型。并在該模型基礎上，組合使用球桿儀和激光干涉儀，針對工件坐標系及刀具坐標系間的聯動插補開展辨識研究。