五軸數(shù)控機床精度檢驗試件的型面重構(gòu)與優(yōu)化研究.pdf

1、“S”形精度檢驗試件是一款標準件，專門應(yīng)用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床動態(tài)精度檢測。通過加工“S”形試件并測量其型面輪廓誤差，不僅能檢測機床定位誤差、各軸反向誤差等幾何誤差，還可以綜合評價機床多軸聯(lián)動精度、伺服響應(yīng)、插補精度及機床動態(tài)剛度等性能，目前已得到重要的推廣。但根據(jù)標準試件的通用、簡化和工程化要求，“S”形精度檢驗試件作為一款新的機床精度檢驗試件，目前仍存在一定的不足。首先現(xiàn)有的“S”形檢驗試件上下基線各采用50個型值點定義，定義數(shù)據(jù)繁雜

2、，操作不便且易出錯，不利于推廣；其次在生成模型過程中需先通過型值點反算控制點，由于反算算法不統(tǒng)一，從而使生成的模型不唯一；最后現(xiàn)有的相關(guān)文獻中對“S”形精度檢驗試件型面生成方法并沒有明確定義。基于上述原因，開展對“S”形精度檢驗試件型面的重構(gòu)與優(yōu)化研究具有重要的理論和應(yīng)用價值。本文從“S”試件定義入手，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.基于三次均勻B樣條曲線插值理論，分析了“S”試件上下基線生成方法及其存在的不足，并對“S”試件的上下基

3、線進行了重新插值和定義；通過減少和調(diào)整控制點，實現(xiàn)了對“S”試件上下基線的簡化和重構(gòu)，并對簡化重構(gòu)后的上下基線進行了優(yōu)化，最大程度地保留了原上下基線的各種特性。
　　2.基于直紋面插值的相關(guān)理論，分析了“S”試件型面生成原理，分析對比了采用兩種不同參數(shù)生成的“S”試件型面的差異，并確定了“S”試件型面的生成方法，完成了“S”試件型面的準確定義，實現(xiàn)了“S”試件的簡化重構(gòu)，為“S”試件模型的唯一性提供了理論上的支撐。
　　3.