横梁移动式五轴龙门铣床摆动轴与位置相关的几何误差检测与辨识 被引量：2

1

作者 邬昌军 郑明明 +3 位作者 王巧花 范晋伟 王良文 宋晓辉 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第9期173-180,共8页

横梁移动式五轴龙门铣床是一种高速铣削,适用于大型、重型工件的双摆头五轴机床,其摆动轴作为机床传动链的最末端,直接与刀具相连。因此,摆动轴与位置相关的几何误差的检测与辨识对提高大型五轴机床的加工精度具有非常重要的意义。以XKA... 横梁移动式五轴龙门铣床是一种高速铣削,适用于大型、重型工件的双摆头五轴机床,其摆动轴作为机床传动链的最末端,直接与刀具相连。因此,摆动轴与位置相关的几何误差的检测与辨识对提高大型五轴机床的加工精度具有非常重要的意义。以XKAS2525×60型五轴龙门铣床为研究对象,利用多体系统运动学理论建立机床摆动轴(B轴)运动学模型,并基于球杆仪建立机床摆动轴几何误差辨识模型。最后,通过实验检测和辨识出了B轴6项与位置相关的几何误差,并对实验结果进行回归分析和对比分析,结果表明:所提出的机床摆动轴几何误差检测与辨识方法是可靠有效的,检测与辨识结果是正确的。 展开更多

关键词 五轴龙门铣床 摆动轴 与位置相关的几何误差 检测与辨识

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基于关节几何误差的机器人绝对位置精度标定算法

2

作者 梁亮 吴成东 刘世昌 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页

提出一种引入关节几何误差参数的工业机器人运动学模型和误差参数标定算法.首先,在DH(Denavit-Hartenberg)模型基础上,为每个关节引入6个几何误差参数,建立更为完善的标定误差模型,并实现该模型的正逆运动学求解算法.然后,建立包含关节... 提出一种引入关节几何误差参数的工业机器人运动学模型和误差参数标定算法.首先,在DH(Denavit-Hartenberg)模型基础上,为每个关节引入6个几何误差参数,建立更为完善的标定误差模型,并实现该模型的正逆运动学求解算法.然后,建立包含关节误差、基坐标误差和工具坐标误差共45个参数的微分运动学雅可比矩阵,并采用小样本测试集实现基于迭代算法的误差参数求解.最后,在新松SR10C机器人上使用激光跟踪仪完成实验验证,将标定得到的误差参数补偿到模型中.结果表明,经过标定补偿后的机器人最大位置误差减小约80%,平均位置误差减小约80%,误差方差减小约97%,证明该方法可大幅提升工业机器人绝对位置精度和确定性. 展开更多

关键词 工业机器人 绝对位置精度 运动学模型 几何误差 标定

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双转台五轴数控机床旋转轴位置无关几何误差辨识 被引量：4

3

作者 张文斌 刘焕牢 +1 位作者 王宇林 周恒宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1023-1033,共11页

针对双转台五轴数控机床旋转轴几何误差辨识精度问题,提出一种在机床坐标系下的旋转轴位置无关几何误差(PIGEs)辨识模型。建立了刀具球与工件球在机床坐标系下的实际初始坐标,通过逆矩阵得到工件球在所测轴的实际初始位置,基于4种测量... 针对双转台五轴数控机床旋转轴几何误差辨识精度问题,提出一种在机床坐标系下的旋转轴位置无关几何误差(PIGEs)辨识模型。建立了刀具球与工件球在机床坐标系下的实际初始坐标,通过逆矩阵得到工件球在所测轴的实际初始位置,基于4种测量模式建立了包含球杆仪安装误差与旋转轴PIGEs的杆长变化量数学模型。仿真分析了PIGEs对测量模式的影响,结果表明刀具球在两旋转轴轴线交点位置时,平行度误差不影响球杆仪杆长变化量。最后,通过实验辨识出旋转轴8项PIGEs,并对旋转轴PIGEs的4项位置误差进行补偿。实验结果表明,补偿后的位置误差最大绝对值由203.5μm减小至5.1μm,所提出的辨识模型可以有效提高五轴机床精度。 展开更多

关键词 五轴数控机床 旋转轴 位置无关几何误差 机床坐标系 球杆仪

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数控机床几何误差相关性分析方法研究 被引量：21

4

作者 郭世杰 梅雪松 +2 位作者 姜歌东 张东升 惠阳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期383-389,共7页

为提高数控机床的精度,降低装配、制造过程产生的几何误差的影响,基于多体系统理论建立几何误差模型,在误差相关性分析的基础上,提出了一种辨识关键性几何误差元素的方法。首先,基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床... 为提高数控机床的精度,降低装配、制造过程产生的几何误差的影响,基于多体系统理论建立几何误差模型,在误差相关性分析的基础上,提出了一种辨识关键性几何误差元素的方法。首先,基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了三轴数控机床几何误差模型,构建了几何误差元素相关性分析模型。其次,采用拉丁超立方抽样方法在整个参数空间内抽样,有效避免了单因素分析的缺陷。最后,通过计算拉丁立方抽样确定的误差元素引起的空间几何误差,进行相关性分析并辨识影响机床精度的关键几何误差元素。误差补偿后的圆测试对比结果表明,该方法可判别影响数控机床空间精度的重要误差元素,并能够定量辨识误差元素对几何误差向量的作用效果,可为机床误差补偿及精度分配提供重要的理论参考。 展开更多

关键词 数控机床 多体系统理论 几何误差 关键误差元素 相关性分析 误差补偿

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基于几何相关的GPS观测量随机误差模型的研究 被引量：2

5

作者 周桃云 廉保旺 +2 位作者 杨冬冬 张怡 蔡成林 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期74-85,共12页

针对传统方法考虑随机误差影响因素不够全面的问题,建立了一种更加真实的GPS观测量随机误差模型。该方法在几何相关功能模型中引入了误差修正项,采用了一种以空间换时间的改进LS-VCE算法对模型进行求解,采集了2组真实的GPS实测数据对模... 针对传统方法考虑随机误差影响因素不够全面的问题,建立了一种更加真实的GPS观测量随机误差模型。该方法在几何相关功能模型中引入了误差修正项,采用了一种以空间换时间的改进LS-VCE算法对模型进行求解,采集了2组真实的GPS实测数据对模型进行性能评估,并利用该模型解算了载波相位整周模糊度。实验结果表明,所提方法在模型精度、模型求解复杂度及整周相位模糊度解算成功率等方面均优于传统方法。 展开更多

关键词 最小二乘方差分量估计 随机误差模型 几何相关模型 整周模糊度解算

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基于球头刀铣削的三轴数控机床几何与切削力综合误差补偿研究 被引量：4

6

作者 王梦磊 牛兴华 +2 位作者 朱传达 朱浩铭 王向东 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第7期71-79,共9页

机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削... 机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。 展开更多

关键词 机床几何与切削力综合误差 球头刀 刀心位置 刀心曲面

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基于球杆仪的直线轴位置相关误差辨识研究 被引量：18

7

作者 徐凯 李国龙 +1 位作者 何坤 陶小会 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1-9,共9页

针对多轴机床空间误差检测及辨识方法成本高、时间长等问题,提出一种新的基于球杆仪测试的直线轴位置相关几何误差辨识方法。分别建立各平面内轴运动误差模型,并采用多项式对误差元素预拟合,以常规的三平面圆弧轨迹测量获取误差数据,并... 针对多轴机床空间误差检测及辨识方法成本高、时间长等问题,提出一种新的基于球杆仪测试的直线轴位置相关几何误差辨识方法。分别建立各平面内轴运动误差模型,并采用多项式对误差元素预拟合,以常规的三平面圆弧轨迹测量获取误差数据,并基于最小二乘法求解拟合系数,替代直接对误差元素具体数值求解的传统方法,实现对各直线轴位置相关误差元素的辨识。通过实验验证了辨识结果的正确性和有效性,该方法对机床直线轴误差辨识、补偿具有参考价值。 展开更多

关键词 误差辨识 球杆仪 位置相关几何误差 预拟合

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双转台五轴机床旋转轴位置无关几何误差的辨识 被引量：9

8

作者 梁小冰 卢耀安 王成勇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期2585-2591,共7页

旋转轴的位置无关几何误差(PIGEs)是影响五轴机床加工精度的重要因素。以AC双转台五轴机床为研究对象,提出一种基于差分演化算法的旋转轴PIGEs辨识方法。首先,建立机床旋转轴PIGEs和球杆仪杆长变化的关系模型,使用已有的辨识方法获得机... 旋转轴的位置无关几何误差(PIGEs)是影响五轴机床加工精度的重要因素。以AC双转台五轴机床为研究对象,提出一种基于差分演化算法的旋转轴PIGEs辨识方法。首先,建立机床旋转轴PIGEs和球杆仪杆长变化的关系模型,使用已有的辨识方法获得机床旋转轴PIGEs初始解,然后定义优化目标函数,通过差分演化算法整体优化求解旋转轴PIGEs,提高旋转轴PIGEs辨识准确性。实验与仿真的结果表明提出的旋转轴PIGEs辨识方法可有效提高辨识准确性。 展开更多

关键词 位置无关几何误差 旋转轴误差辨识 五轴机床 球杆仪

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五轴机床旋转轴几何误差分析与补偿 被引量：18

9

作者 郭世杰 张东升 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期130-139,共10页

五轴机床旋转轴之间装配所导致的位置无关几何误差(position independent geometric error,PIGEs)是决定机床精度的关键因素,如何量化PIGEs对位姿精度的影响程度以及误差项之间的耦合作用强弱,从而合理地确定补偿值的权重系数是目前机... 五轴机床旋转轴之间装配所导致的位置无关几何误差(position independent geometric error,PIGEs)是决定机床精度的关键因素,如何量化PIGEs对位姿精度的影响程度以及误差项之间的耦合作用强弱,从而合理地确定补偿值的权重系数是目前机床误差补偿技术所关注的热点问题。为降低五轴机床装配导致的PIGEs对机床精度的影响,首先,基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了混合式五轴机床几何误差综合模型,表征了空间误差向量与几何误差项之间的映射关系。其次,考虑几何误差的分布特性,引入Morris全局灵敏度分析方法量化几何误差的作用效果及误差参数间的耦合强弱,通过灰色关联度分析表征误差的敏感性系数与位置向量、姿态向量间的关联程度,基于分析结果确定位置无关几何误差补偿值的权重系数。最后,以摆头–转台为特征的混合式五轴机床为例,进行基于球杆仪(double ball bar,DBB)的几何误差测量辨识实验,利用辨识值进行虚拟圆锥台轨迹测量、误差补偿和复杂曲面零件加工实验。结果显示:10项几何误差对姿态误差的直接作用效果最为明显,利用基于敏感性分析的修正补偿值进行误差补偿后,虚拟圆锥台测量轨迹的半径偏差减小了65.1%,圆度误差降低了58.8%。基于误差分析实施误差补偿后,“S”型工件的轮廓精度平均提升了49.9%,误差补偿结果验证了误差分析结果的准确性和有效性。 展开更多

关键词 五轴机床 旋转轴 位置无关几何误差 误差分析 误差补偿

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雷达导引头交班与弹目几何位置关系研究 被引量：9

10

作者 屈剑明 毛士艺 李少洪 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期274-277,共4页

研究了雷达导引头的交班误差以及截获概率与交班时刻弹目几何位置的关系 ,提出了单个误差角的导引头天线指向角误差模型 ,它与两个误差角的导引头指向角误差模型相比可以更好地分析天线指向角误差 ,并得到使指向角误差最小的弹目几何位... 研究了雷达导引头的交班误差以及截获概率与交班时刻弹目几何位置的关系 ,提出了单个误差角的导引头天线指向角误差模型 ,它与两个误差角的导引头指向角误差模型相比可以更好地分析天线指向角误差 ,并得到使指向角误差最小的弹目几何位置 ;然后进一步得到使多普勒频率误差最小的弹目几何位置 ;给出了最终的截获概率的表达式 ,截获概率由目标处于导引头天线主波束的概率、目标回波多普勒频率落入接收机频带内的概率和目标的检测概率组成的 ;最后分析了一种典型的中末交班情况 . 展开更多

关键词 雷达引导头 交班误差 弹目几何位置 导弹

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考虑节点几何位置偏差的既有网壳结构稳定计算方法 被引量：9

11

作者 罗立胜 罗永峰 郭小农 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期26-30,共5页

基于概率和数理统计理论,提出了一种通过分析已抽检节点实测几何位置信息并采用截断高斯分布函数形成未抽检节点几何位置信息的方法.基于蒙特卡罗法,得到既有网壳结构的一组稳定系数,通过概率论方法给出了临界稳定系数的确定方法,最后... 基于概率和数理统计理论,提出了一种通过分析已抽检节点实测几何位置信息并采用截断高斯分布函数形成未抽检节点几何位置信息的方法.基于蒙特卡罗法,得到既有网壳结构的一组稳定系数,通过概率论方法给出了临界稳定系数的确定方法,最后提出了考虑几何位置误差的既有网壳结构整体的计算流程.以一个K6型单层网壳结构为算例,验证了该方法的可行性. 展开更多

关键词 既有网壳结构 节点几何位置误差 整体稳定 蒙特卡罗方法

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飞机整体结构件加工变形的初始残余应力-初始几何误差耦合影响与控制 被引量：6

12

作者 林锋 姚婉 +2 位作者 秦国华 叶海潮 陶江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2731-2742,共12页

随着高速铣削中材料的去除,毛坯初始残余应力的释放必将引起飞机整体结构件的加工变形。分析具有初始几何误差的毛坯初始残余应力释放造成的加工变形是控制加工质量的核心,对于实现加工过程的精密化至关重要。建立加工变形的力学模型及... 随着高速铣削中材料的去除,毛坯初始残余应力的释放必将引起飞机整体结构件的加工变形。分析具有初始几何误差的毛坯初始残余应力释放造成的加工变形是控制加工质量的核心,对于实现加工过程的精密化至关重要。建立加工变形的力学模型及其相应的有限元方法,揭示毛坯初始几何误差对零件变形的影响规律。以最小变形为目标建立加工位置的优化模型,根据相邻两个加工位置的增量不超出阈值这一条件,提出优化模型的步长递减算法。计算结果表明:无论变形趋势还是幅值,三框整体结构件加工变形的模型计算值、有限元仿真值与试验结果均非常吻合;毛坯有初始几何误差与无初始几何误差两种情况下,三框整体结构件的最佳加工位置分别为22.7543 mm和23.265 mm,相应的零件变形值分别为-0.006 mm和-0.007 mm;毛坯无初始几何误差时,零件在位置22.7543 mm处的变形为0.043 mm;毛坯有初始几何误差时,零件在位置23.265 mm处的变形则为-0.144 mm;所得结果进一步验证了毛坯初始几何误差对零件变形具有极大影响。 展开更多

关键词 飞机整体结构件 初始残余应力 初始几何误差 加工变形 加工位置 步长递减算法

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顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨 被引量：10

13

作者 徐天河 贺凯飞 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期64-69,共6页

基于GEO卫星几何法定轨的基本原理,推导出了顾及系统误差情形下的GEO卫星几何法定轨的数学解算模型,以及系统误差参数与位置参数间的相关性分析公式。以卫星钟差为例,分别考虑系统误差为常数项、线性项和二次多项式3种情形下的GEO卫星... 基于GEO卫星几何法定轨的基本原理,推导出了顾及系统误差情形下的GEO卫星几何法定轨的数学解算模型,以及系统误差参数与位置参数间的相关性分析公式。以卫星钟差为例,分别考虑系统误差为常数项、线性项和二次多项式3种情形下的GEO卫星几何法轨道的确定。结果表明:该方法可大大减弱系统误差对GEO卫星几何法定轨结果的影响。同时还发现,上述情形下的系统误差与地固系下的位置分量X、Y具有较强的相关性,且相关系数大小随着PDOP值的变化而变化,由此降低了X、Y分量的计算精度。系统误差参数与Z分量的相关性较弱,因此Z分量的精度几乎不受影响。 展开更多

关键词 GEO卫星 几何法定轨 系统误差 相关系数 地固系

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一种机载红外光谱相机的角位置误差补偿技术 被引量：2

14

作者 董浩 孙拓 +2 位作者 吴丽娜 唐帅 刘晓波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期183-188,共6页

机载红外多光谱扫描仪采用摆扫扫描成像机制,解决了红外光谱相机的光谱分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽之间的矛盾,可实现下视和远距离侧视成像。为了实现采集图像无缝拼接的像元级对准,需保证红外光谱仪的角位置信息准确。本文针对... 机载红外多光谱扫描仪采用摆扫扫描成像机制,解决了红外光谱相机的光谱分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽之间的矛盾,可实现下视和远距离侧视成像。为了实现采集图像无缝拼接的像元级对准,需保证红外光谱仪的角位置信息准确。本文针对机载扫描成像光谱仪的几何定位问题进行分析,指出角位置误差是影响相机几何定位的主要因素,进而采用一种角位置误差的长短周期双重补偿方法,对角位置误差进行补偿。地面测试结果表明,补偿后相机角位置精度提高10倍,且经环境试验验证,角位置误差仍保持稳定。由机载挂飞试验结果表明,后图像相对几何精度优于一个像元(10″),满足图像拼接的几何定位需求。 展开更多

关键词 机载红外光谱相机 扫描成像 几何定位 角位置误差补偿

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顾及系统误差的地球静止轨道卫星PDOP值加权几何法定轨 被引量：3

15

作者 贺凯飞 徐天河 《海洋测绘》 2009年第5期1-4,共4页

对顾及系统误差的地球静止轨道(GEO)卫星几何法定轨做了初步探讨,给出顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨数学模型,推导了参数解算公式,提出PDOP值加权的几何法定轨方法,并讨论了权函数的选取。最后以卫星钟差为例进行模拟计算。结果表明... 对顾及系统误差的地球静止轨道(GEO)卫星几何法定轨做了初步探讨,给出顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨数学模型,推导了参数解算公式,提出PDOP值加权的几何法定轨方法,并讨论了权函数的选取。最后以卫星钟差为例进行模拟计算。结果表明:顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨,可大大减弱系统误差对定轨结果的影响;基于PDOP值加权的几何法定轨,可进一步提高系统参数解算精度和定轨精度。 展开更多

关键词 地球静止轨道卫星 几何法定轨 系统误差 位置精度因子值加权

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动态测量数控机床的几何误差 被引量：2

16

作者 冯其波 Robert J.Hocken Jimmie A.Miller 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期516-518,共3页

数控机床的检测与修正是机床行业中的一个关键组成部分 ,每个国家都有相应的测量数控机床几何位置精度 ,特别是静态几何精度的标准。由于工件是在动态的过程中进行加工 ,数控机床的静态精度并不能完全代表其几何位置精度。对于某些精密... 数控机床的检测与修正是机床行业中的一个关键组成部分 ,每个国家都有相应的测量数控机床几何位置精度 ,特别是静态几何精度的标准。由于工件是在动态的过程中进行加工 ,数控机床的静态精度并不能完全代表其几何位置精度。对于某些精密加工和高速加工场合 ,必须对数控机床进行动态测量补偿。本文介绍了一种动态测量数控机床位置精度的系统 ,并给出了一些动态误差的实验结果。 展开更多

关键词 位置精度 动态测量 数控机床 几何误差

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自行火炮GPS定位几何诸元误差分析

17

作者 杨伯忠 闵建平 陈运生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期252-255,共4页

本文通过前观车和自行火炮均采用 GPS定位时 ,对所测目标的位置误差及几何诸元误差的分析 ,给出了几何诸元误差与 GPS定位精度、射距离、观炮夹角等参数之间的关系。提出了减小几何诸元误差的措施 ,为进一步分析火炮的射击精度提供了依据。

关键词 自行火炮 GPS差分定位 几何误差 观炮夹角 相关系数

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应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测方法 被引量：12

18

作者 韩林 米良 +3 位作者 刘兴宝 滕强 唐强 夏仰球 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期159-165,共7页

几何误差是三坐标测量机的重要误差来源,三坐标测量机几何误差检测方法存在效率低、测量精度不高的问题,严重影响三坐标测量机使用性能的进一步提升。为此,提出了一种应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测与直接分离方法。首先,基... 几何误差是三坐标测量机的重要误差来源,三坐标测量机几何误差检测方法存在效率低、测量精度不高的问题,严重影响三坐标测量机使用性能的进一步提升。为此,提出了一种应用激光跟踪仪的三坐标测量机几何误差检测与直接分离方法。首先,基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,建立三坐标测量机几何误差模型;其次,建立激光跟踪仪测量几何误差的数学模型,以三坐标测量机几何误差特性为约束条件,结合Levenberg-Marquardt方法,实现了几何误差的直接分离。最终,应用该方法在某三坐标测量上进行了几何误差检测试验,并使用激光干涉仪进行了单项定位误差和空间位置误差的检测对比。试验结果表明:该三坐标测量机X、Y和Z轴定位误差分别为-27.06、43.75和36.76μm,X、Y轴垂直度误差为-82.89μrad,是其主要误差来源;预测最大空间误差为74.64μm,位于测量空间的极限区域。辨识结果与激光干涉仪检测结果相比,X、Y和Z轴定位误差最大相差7.43μm,体对角线预测定位误差最大相差10.51μm;与其他跟踪测量方法相比,X和Y轴空间位置误差与激光干涉仪检测结果相差最小为5.3μm,验证了该方法的有效性。该方法可在2 h内实现三坐标测量机17项几何误差的检测,具有快速和高精度的优点,在三坐标测量机和数控机床精度检测领域有较大的应用前景。 展开更多

关键词 几何误差 激光跟踪仪 约束条件 空间位置误差

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转台-摆头式五轴机床几何误差测量及辨识 被引量：14

19

作者 郭世杰 姜歌东 +1 位作者 梅雪松 陶涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2684-2694,共11页

为降低转动轴几何误差对转台-摆头式五轴机床精度的影响,提出了基于球杆仪的位置无关几何误差测量和辨识方法。基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了转台-摆头式五轴机床位置无关几何误差模型,依据旋转轴不同运动状态下的几何误差... 为降低转动轴几何误差对转台-摆头式五轴机床精度的影响,提出了基于球杆仪的位置无关几何误差测量和辨识方法。基于多体系统理论及齐次坐标变换方法建立了转台-摆头式五轴机床位置无关几何误差模型,依据旋转轴不同运动状态下的几何误差影响因素建立基于圆轨迹的四种测量模式,并实现10项位置无关几何误差的辨识。利用所建立的几何误差模型进行数值模拟,确定转动轴的10项位置无关几何误差对测量轨迹的影响。最后,采用误差补偿的形式实验验证所提出的测量及辨识方法的有效性,将位置无关几何误差补偿前后的测量轨迹进行比较。误差补偿后10项位置无关几何误差的平均补偿率为70.4%,最大补偿率达到88.4%,实验结果表明所提出的建模和辨识方法可用于转台-摆头式五轴机床转动轴精度检测,同时可为机床精度评价及几何精度提升提供依据。 展开更多

关键词 五轴机床 转动轴 位置无关几何误差 误差测量 误差辨识

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基于多传感器信号的主轴回转误差在线回归预测方法研究 被引量：1

20

作者 迟玉伦 宋卓阳 +1 位作者 王国强 姚磊 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期1300-1313,共14页

通过对主轴回转误差形成机理分析,基于多传感器信号构建了主轴回转误差回归预测模型。首先,使用LMD分解方法和皮尔逊相关系数算法对主轴回转误差密切相关的主轴前轴承振动信号、主轴电流信号和前轴承声发射信号进行特征量提取和寻优降维... 通过对主轴回转误差形成机理分析,基于多传感器信号构建了主轴回转误差回归预测模型。首先,使用LMD分解方法和皮尔逊相关系数算法对主轴回转误差密切相关的主轴前轴承振动信号、主轴电流信号和前轴承声发射信号进行特征量提取和寻优降维,克服了以往机床主轴回转误差预测中原始信号类型过于单一的问题。其次,针对各监测信号与机床主轴回转误差之间的非线性问题,利用支持向量机模型特有的RBF核函数实现多输入量下的非线性预测、找到数据之间的复杂关系,但模型中宽度系数σ、惩罚因子C和不敏感损失系数ε的有效确定是建立其RBF核函数的难题,为此建立了基于粒子群算法的支持向量机模型对主轴回转误差进行回归预测。再次,为评价该模型的有效性,提出了基于均方误差、平均绝对误差和决定系数的主轴回转误差回归预测模型评价方法。最后,使用i5m4数控加工中心对上述预测模型进行了实验研究,结果表明:该PSO-SVM回归预测模型的均方误差为0.19%,平均绝对误差为4.58%,决定系数为0.9237,相对于优化前模型,该PSO-SVM回归预测模型可准确有效实现主轴回转误差的预测。 展开更多

关键词 几何量计量 主轴回转误差 多传感器信号 PSO-SVM LMD 皮尔森相关系数

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