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

1、“S”形精度檢驗(yàn)試件是一款標(biāo)準(zhǔn)件，專門(mén)應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床動(dòng)態(tài)精度檢測(cè)。通過(guò)加工“S”形試件并測(cè)量其型面輪廓誤差，不僅能檢測(cè)機(jī)床定位誤差、各軸反向誤差等幾何誤差，還可以綜合評(píng)價(jià)機(jī)床多軸聯(lián)動(dòng)精度、伺服響應(yīng)、插補(bǔ)精度及機(jī)床動(dòng)態(tài)剛度等性能，目前已得到重要的推廣。但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件的通用、簡(jiǎn)化和工程化要求，“S”形精度檢驗(yàn)試件作為一款新的機(jī)床精度檢驗(yàn)試件，目前仍存在一定的不足。首先現(xiàn)有的“S”形檢驗(yàn)試件上下基線各采用50個(gè)型值點(diǎn)定義，定義數(shù)據(jù)繁雜

2、，操作不便且易出錯(cuò)，不利于推廣；其次在生成模型過(guò)程中需先通過(guò)型值點(diǎn)反算控制點(diǎn)，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(xiàn)中對(duì)“S”形精度檢驗(yàn)試件型面生成方法并沒(méi)有明確定義。基于上述原因，開(kāi)展對(duì)“S”形精度檢驗(yàn)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(jià)值。本文從“S”試件定義入手，主要研究?jī)?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(duì)“S”試件的上下基

3、線進(jìn)行了重新插值和定義；通過(guò)減少和調(diào)整控制點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)“S”試件上下基線的簡(jiǎn)化和重構(gòu)，并對(duì)簡(jiǎn)化重構(gòu)后的上下基線進(jìn)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(duì)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(zhǔn)確定義，實(shí)現(xiàn)了“S”試件的簡(jiǎn)化重構(gòu)，為“S”試件模型的唯一性提供了理論上的支撐。
　　3.