數(shù)控機(jī)床綜合幾何誤差的建模及補(bǔ)償研究.pdf

1、提高機(jī)床幾何精度有誤差防止和誤差補(bǔ)償兩種方法。誤差補(bǔ)償法使用軟件技術(shù)，不僅可以提高制造數(shù)控機(jī)床的精度等級(jí)，對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床的精度進(jìn)行升級(jí)，而且具有低成本、易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，因此具有重要的理論和實(shí)際意義。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作，取得了一定的進(jìn)展。但是，總體而言，數(shù)控機(jī)床刀具相對(duì)工件的綜合幾何誤差建模、原始誤差項(xiàng)的快速測(cè)量與識(shí)別、綜合幾何誤差補(bǔ)償技術(shù)等還存在較大差距。為此，本文針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了深入系統(tǒng)的研究，取得的主要研究成果如

2、下： 應(yīng)用多剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，進(jìn)行了誤差建模研究：研究了三坐標(biāo)機(jī)床刀具相對(duì)工件綜合幾何誤差與原始誤差項(xiàng)之間的映射關(guān)系，建立了立式加工中心綜合幾何誤差補(bǔ)償方法；研究了五坐標(biāo)機(jī)床刀具相對(duì)工件位置及姿態(tài)的綜合幾何誤差與原始誤差項(xiàng)之間的映射關(guān)系，建立了工作臺(tái)回轉(zhuǎn)/擺動(dòng)型（RRTTT）五軸數(shù)控機(jī)床綜合幾何誤差的補(bǔ)償方法；探討了任意結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床綜合幾何誤差的變換矩陣。 提出了數(shù)控機(jī)床原始誤差項(xiàng)的兩種快速、低成本測(cè)量與識(shí)別方法：九線測(cè)量

3、法，利用激光干涉儀，推導(dǎo)了九條單坐標(biāo)移動(dòng)坐標(biāo)誤差和直線度誤差與原始誤差項(xiàng)的映射關(guān)系；1-D孔列的T形檢具測(cè)量法，利用T型檢具上兩個(gè)相互垂直的1-D孔列，推導(dǎo)了原始誤差項(xiàng)的測(cè)量與計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，研究開(kāi)發(fā)了相關(guān)的檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 利用數(shù)控機(jī)床綜合幾何誤差模型，建立了定位運(yùn)動(dòng)、直線插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)、螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)的綜合幾何誤差補(bǔ)償計(jì)算方法，以及插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)誤差補(bǔ)償過(guò)程中的間隙補(bǔ)償方法；提出了在華中數(shù)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)綜合幾何誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆?/p>