基于复合基准件的机床几何误差检定方法

发布时间：2020-12-13 07:09

　　误差检测与补偿技术是提高机床加工精度的有效手段,误差检测技术决定了误差辨识方法。本文针对基于复合式基准件的误差检测技术,设计了带有C轴转台多轴数控机床几何误差的建模辨识方法,主要做了以下工作:1)本文提出了分部检定法,将转轴误差与平动轴误差分开检定,分别以FXYZ型三轴机床几何误差的建模辨识和转台转角定位误差的检定为例介绍此方法。2)本文介绍了一种三轴机床的通用建模方法,方法涉及针对不同结构的三轴机床几何误差均适用的建模步骤。本文还提出了基准件摆放误差的标定方法。3)本文设计了一种适用于基于复合基准件的分步误差检测方法的辨识方法。方法充分结合该系统测量的优势和特点,设计复合式基准件的三次摆放方式,规划辨识步骤。使用基准件平面特征直接检测角度误差,旋转抛物面特征检测的数据间接检定线性误差。以FXYZ型三轴机床为例,计算机仿真验证了该辨识方法的可行性和精确度。然后使用通用建模方法针对汉川XH715D立式加工中心完成建模辨识,实验结果表明辨识模型能够辨识出各项几何误差,最后结合光学测量系统分析了影响辨识精度的原因。4)设计一种转台转角定位误差的检定方法。提出将测头对径放置消除测头摆放的偏心误... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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XKV27系五轴联动膛铁床

图 1-1 XKV27 系五轴联动膛铁床 图 1-2 VMC 25100U 五坐标立式加工中心1.2 数控机床误差补偿技术的国内外研究进展数控机床误差检测与辨识已发展成为一种综合性技术，主要问题有机床几何误差信息的提取方法、误差建模、误差元素和误差源的检测与辨识等[13]。精确建立机床误差模型和准确检定机床误差是研究关键。在完成机床运动学建模、机床误差检定后，误差补偿的方式有软件和硬件两种方式。软件补偿方法是根据需要补偿的误差信息修改数控机床的计算机加工控制程序的一种方式，可以应用于任何数控机床，能够补偿单项几何误差和综合误差，分为主动误差补偿和预先标定误差补偿。1.2.1 误差建模运动学模型区别于辨识模型，本小节和下一小节将分别具体论述两者研究进展。误差运动学建模是合成机床各运动体产生的误差成分，综合位置误差通过加

图 1-5 R-test 装置 图 1-6 3D 球列2005 年，Bringmann B[33]在 2D 球列的基础上设计了 3D 球列，如图 1-56，通过在机床主轴上安装探头测得球心的三维坐标，获取机床的三维空间误年，Lei 等[34]设计了 3D 探针装置。该检测系统的不足是 2D 球盘及其安装等都较为笨重，安装和调整都需要非常小心，一般只能水平安装，对于卧式的几何误差检测不方便。2006 年，Lee 等[35]研制了一种应用于小型机床的多度电容传感器测量系统，如图 1-7 所示。


本文编号：2914143