基于切比雪夫多项式的数控机床几何误差参数化建模
本文选题:数控机床 + 几何误差 ; 参考:《农业机械学报》2015年05期
【摘要】:为了快速精确地建立机床几何误差项数学模型,提出了一种基于切比雪夫多项式的参数化建模方法。首先针对测量得到的机床基本几何项数据,将机床相应运动轴进给量转化为切比雪夫变量。其次将切比雪夫变量代入不同阶次的切比雪夫多项式得到相应的值。然后根据切比雪夫基函数值和切比雪夫变量用多元线性回归方法获得相应的系数,得到关于切比雪夫基函数的数学模型。最后将运动轴进给量与切比雪夫变量之间的转化关系代入得到基本几何误差项的数学模型。建模过程简单且易程序化,切比雪夫多项式的高逼近精度使得建立的模型精度高。将所有几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型综合数学模型,从而可得到机床工作空间几何误差场分布。以MV-5A三轴立式加工中心为例,将各个几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型中得到该机床综合几何误差数学模型,进而得到该机床工作空间几何误差场分布,为机床设计和误差补偿提供了理论依据。
[Abstract]:A parameterized modeling method based on Chebyshev polynomials is proposed in order to establish the mathematical model of geometric error term of machine tools quickly and accurately.Firstly, according to the measured data of the basic geometric terms of the machine tool, the feed of the machine tool's corresponding moving axis is transformed into the Chebyshev variable.Secondly, the Chebyshev variables are substituted into the Chebyshev polynomials of different order to obtain the corresponding values.Then, according to the value of Chebyshev basis function and Chebyshev variable, the corresponding coefficients are obtained by multivariate linear regression method, and the mathematical model of Chebyshev basis function is obtained.Finally, a mathematical model of the basic geometric error term is obtained by replacing the transformation relationship between the feed of the moving axis and the Chebyshev variable.The modeling process is simple and easy to program, and the high approximation precision of Chebyshev polynomial makes the model more accurate.The geometric error field distribution of machine tool workspace can be obtained by adding all geometric error term parameterized models into the synthetic mathematical model of machine tool geometric error model.Taking the MV-5A three-axis vertical machining center as an example, the parametric models of each geometric error term are substituted into the geometric error model of the machine tool to obtain the comprehensive geometric error mathematical model of the machine tool, and then the geometric error field distribution in the workspace of the machine tool is obtained.It provides theoretical basis for machine tool design and error compensation.
【作者单位】: 浙江衢州广播电视大学机械系;浙江大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51175461)
【分类号】:TG659
【参考文献】
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1 余文利;姚鑫骅;孙磊;傅建中;;基于PLS和改进CVR的数控机床热误差建模[J];农业机械学报;2015年02期
2 邓倩妮,陈笠,陆鑫达,何赢潮;基于复杂曲线表示的切比雪夫多项式拟合并行算法[J];上海交通大学学报;2003年06期
3 王万金;玄志武;张志国;;切比雪夫多项式在动态载荷识别中的应用[J];强度与环境;2013年06期
【共引文献】
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2 李香燕;李金展;卢松涛;;数控机床综合误差的检测及补偿技术[J];中国农机化学报;2015年01期
3 周玉清;母勇民;刘建书;章云;;Rapid Evaluation for Feed-axis Lubrication Condition Based on Soft Sensor[J];Journal of Donghua University(English Edition);2014年06期
4 何振亚;傅建中;陈子辰;;基于球杆仪检测五轴数控机床主轴的热误差[J];光学精密工程;2015年05期
5 王移风;汪琛琛;曹衍龙;杨将新;;数控机床几何误差的辨识研究[J];机械设计与制造;2014年02期
6 何源;徐福缘;;供需网企业动态合作影响因素分析[J];计算机应用研究;2013年12期
7 梁迎春;陈国达;孙雅洲;陈家轩;陈万群;于楠;;超精密机床研究现状与展望[J];哈尔滨工业大学学报;2014年05期
8 陈国达;梁迎春;孙雅洲;张鹏;;基于机床体误差模型的加工面形误差预测[J];纳米技术与精密工程;2014年04期
9 周新建;刘祥勇;;大型油罐爬壁机器人吸附结构的优化设计[J];机械设计与制造;2014年09期
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2 方沁林;圆度误差评定的算法研究与软件设计[D];华中科技大学;2007年
3 彭炼;五轴侧铣加工精度预测系统开发研究[D];西南交通大学;2013年
4 金鸿宇;重型立式加工中心误差建模及测试技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 张坤;双主轴非球面加工机床误差分析及检测研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
6 陈群强;基于多体系统理论的龙门机床误差场研究[D];南京航空航天大学;2014年
7 王建涛;基于BP神经网络和“改进加权随机数法”的螺旋曲面加工精度预测的虚拟检测系统构建[D];华侨大学;2014年
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9 张翠;基于稳健设计的多轴数控机床几何误差反演与优化方法[D];北京工业大学;2014年
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【二级参考文献】
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2 刘杰;甘旭升;高海龙;王美NB;;基于偏最小二乘特征提取的支持向量机回归算法[J];火力与指挥控制;2009年09期
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5 邱吉宝;张正平;李海波;韩丽;黄波;;星/箭耦合动态响应分析新方法研究[J];强度与环境;2011年03期
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3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
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,本文编号:1751999
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