基于双特征槽工件的旋转轴几何误差辨识

1

作者 张奥 项四通 杨建国 《光学精密工程》 北大核心 2025年第11期1750-1760,共11页

本文提出了一种基于双特征槽的五轴机床旋转轴位置相关几何误差的辨识方法。该方法通过在立方体工件上依次加工两种特征槽,并设计了4种测量模式,实现了旋转轴几何误差的高精度辨识。与现阶段主流特征工件相比,本文提出的特征工件对槽的... 本文提出了一种基于双特征槽的五轴机床旋转轴位置相关几何误差的辨识方法。该方法通过在立方体工件上依次加工两种特征槽,并设计了4种测量模式,实现了旋转轴几何误差的高精度辨识。与现阶段主流特征工件相比,本文提出的特征工件对槽的加工深度和长度无严格要求,只显著减少了材料去除量,同时最大限度地降低了切削力、热变形以及平动轴误差对测量结果的干扰。所提出的辨识模型可以有效放大角度误差的影响,从而降低了测量不确定度对辨识精度的影响,进一步提高了辨识结果的可靠性。最后,通过与T型块辨识方法的对比实验验证,位移误差辨识结果的最大偏差为2.7μm,角度误差辨识结果的最大偏差为-2.3″,两者辨识结果的平均吻合度达到93.6%,证实了本文方法的准确性。 展开更多

关键词 五轴机床 旋转轴 几何误差 误差辨识 特征工件 在机测量

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精密镗床旋转轴几何误差完备性测量与辨识

2

作者 郭世杰 丁强强 +2 位作者 邹云鹤 萨日娜 唐术锋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期446-458,共13页

针对四轴卧式镗床旋转轴需测几何误差的数目不统一与完备性缺失的问题,提出了基于形状创成函数的四轴卧式镗床旋转轴PIGEs形成机理分析方法与旋转轴完备几何误差测量辨识方法。基于形状创成机理构建了卧式镗床几何误差创成函数,确定了... 针对四轴卧式镗床旋转轴需测几何误差的数目不统一与完备性缺失的问题,提出了基于形状创成函数的四轴卧式镗床旋转轴PIGEs形成机理分析方法与旋转轴完备几何误差测量辨识方法。基于形状创成机理构建了卧式镗床几何误差创成函数,确定了旋转轴可通过误差补偿进行调整的最少与位置无关的几何误差(Position-independent geometric error, PIGEs)数目。建立了卧式镗床旋转轴4项PIGEs、6项与位置有关的几何误差(Position-dependent geometric error, PDGEs)、6项安装误差(Setup error, SEs)与球杆仪(Double ball bar, DBB)测量轨迹半径之间的完备性函数模型,设计了基于DBB的四轴联动Viviani曲线测量轨迹,构建了旋转轴6项PDGEs的NURBS表征与PIGEs、SEs辨识方法。开展了误差补偿对比实验验证,结果表明,利用几何误差完备性测量与辨识结果进行误差补偿,较仅单一补偿6项PDGEs可提升圆轨迹测量精度40.69%。 展开更多

关键词 卧式镗床 几何误差 创成机理 旋转轴 完备性测量与辨识

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基于球杆仪的五轴数控机床误差快速检测方法 被引量：6

3

作者 焦安铃 陈光胜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期138-148,共11页

几何误差是五轴数控机床重要误差源,针对传统测量方法仪器昂贵、测量周期长问题,提出基于球杆仪的五轴数控机床几何误差快速检测方法。对于机床的平动轴误差,利用多体系统理论及齐次坐标变换法,建立平动轴空间误差模型,通过球杆仪在同... 几何误差是五轴数控机床重要误差源,针对传统测量方法仪器昂贵、测量周期长问题,提出基于球杆仪的五轴数控机床几何误差快速检测方法。对于机床的平动轴误差,利用多体系统理论及齐次坐标变换法,建立平动轴空间误差模型,通过球杆仪在同一平面不同位置进行两次圆轨迹,辨识出4项平动轴关键线性误差;针对五轴机床的转台和摆动轴,设计基于球杆仪的多条空间测试轨迹,完整求解出旋转轴12项几何误差。实验结果显示,所提方法获得转角定位误差与激光干涉仪法最大误差为0.001 8°,利用检测结果进行机床空间误差补偿,测试轨迹偏差由16μm降至4μm,为补偿前的25%,验证了方法的有效性。提出的五轴机床几何误差检测方法方便、便捷,适用于工业现场。 展开更多

关键词 五轴数控机床 几何误差 快速检测 球杆仪

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数控机床几何误差单轴五次测量与辨识方法 被引量：1

4

作者 季泽平 田春苗 +2 位作者 郭世杰 唐术锋 兰月政 《机电工程》 北大核心 2024年第1期166-174,182,共10页

针对数控机床几何误差项的准确测量与辨识问题,提出了一种基于激光干涉仪的机床空间几何误差单轴五次测量与辨识方法。首先,针对X、Y、Z轴分别设置了一条测量线,测量了3条划定线上除滚转误差外的其他15项几何误差,共计15次测量;然后,分... 针对数控机床几何误差项的准确测量与辨识问题,提出了一种基于激光干涉仪的机床空间几何误差单轴五次测量与辨识方法。首先,针对X、Y、Z轴分别设置了一条测量线,测量了3条划定线上除滚转误差外的其他15项几何误差,共计15次测量;然后,分析了转角误差对直线度误差以及直线度误差对定位误差的耦合影响,并建立了误差辨识方程组;最后,根据误差辨识方程组,得到了机床21项几何误差;并进行了单轴五次测量法的测量和辨识实验,并将所得结果与空间九线法测量辨识结果进行了对比分析。研究结果表明:单轴五次测量法与空间九线法测量辨识结果的空间误差向量最大偏差为1.93μm,平均偏差为0.58μm,该结果验证了单轴五次测量法是准确和有效的。该方法考虑了实际测量过程中的误差耦合情况,因此相比于空间九线法,该方法减少了测量线数与测量次数,简化了误差项的求解过程;同时,采用单轴运动方式可以有效避免其他轴对当前运动轴误差的影响。 展开更多

关键词 数控机床 激光干涉仪 空间几何误差 单轴五次测量法 误差耦合 误差辨识

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考虑空间位置差异的机床直线轴定位误差快速辨识方法 被引量：2

5

作者 刘传进 姚思涵 高卫国 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第4期148-152,共5页

机床直线轴在空间不同位置处的定位误差难以全面快速测量,而机床加工过程中工件安装位置各异,单一位置的定位误差测量结果难以全面客观反映机床直线轴和工作空间的真实精度;同时,空间体对角线误差测量需长时间的光路调整,亦大幅降低了... 机床直线轴在空间不同位置处的定位误差难以全面快速测量,而机床加工过程中工件安装位置各异,单一位置的定位误差测量结果难以全面客观反映机床直线轴和工作空间的真实精度;同时,空间体对角线误差测量需长时间的光路调整,亦大幅降低了测量效率。为此,本文提出考虑空间位置差异的机床直线轴定位误差及空间体对角线误差快速辨识方法。该方法基于多站分时测量原理,采用激光跟踪干涉仪测量三轴机床的空间误差,根据空间误差差异辨识不同位置处的直线轴定位误差;同时,通过测量点与初始点理论距离与真实距离偏差计算空间体对角线误差,进而全面评估机床空间精度。相较于传统测量方法,该方法可快速辨识不同空间位置处的直线轴定位误差和工作空间体对角线误差,为机床直线轴和空间精度的快速测量和综合评价提供了一种新的思路和方法。 展开更多

关键词 直线轴 定位误差 位置差异 误差辨识 激光跟踪干涉仪

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三轴机械几何误差辨识新方法的研究 被引量：7

6

作者 粟时平 李圣怡 王贵林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第21期1818-1820,共3页

为高效、简便、精确辨识三轴机械的几何误差 ,提出了一种新的位移辨识法 ,并以 XYFZ型三轴立式机床为例 ,详细讨论了误差辨识的基本原理。该方法通过测量工作区内 1 2条直线上的位移误差能快速、精确确定三轴机械的全部 2 1项几何误差 ... 为高效、简便、精确辨识三轴机械的几何误差 ,提出了一种新的位移辨识法 ,并以 XYFZ型三轴立式机床为例 ,详细讨论了误差辨识的基本原理。该方法通过测量工作区内 1 2条直线上的位移误差能快速、精确确定三轴机械的全部 2 1项几何误差 ,缩短了误差辨识时间 ,并只需要少量的测量设备 ,是三轴机械精度评定的一种有效方法 ,特别适合经常性的精度监测和校正。试验结果验证了所述方法的正确性。 展开更多

关键词 三轴数控机床 几何误差 误差辨识 位移误差

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五轴联动龙门铣床误差分析与检测辨识研究 被引量：3

7

作者 范晋伟 叶倩 +2 位作者 刘强 潘日 李伟华 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第5期100-105,共6页

对某五轴联动龙门铣床进行几何误差分析,并结合机床拓扑结构和多体系统理论的理想的位置、运动矩阵、位置、运动误差矩阵,利用激光干涉仪进行机床仅沿三坐标轴方向运动的误差检测,辨识滚角误差;平动轴的各项几何误差经补偿后,使用雷尼... 对某五轴联动龙门铣床进行几何误差分析,并结合机床拓扑结构和多体系统理论的理想的位置、运动矩阵、位置、运动误差矩阵,利用激光干涉仪进行机床仅沿三坐标轴方向运动的误差检测,辨识滚角误差;平动轴的各项几何误差经补偿后,使用雷尼绍球杆仪分别与三坐标轴的方向平行,进行C回转轴误差检测,再使得球杆仪安装沿Y轴有一偏移量,进行B轴的误差检测,辨识线位移误差和角位移误差。最终,得到五轴联动龙门铣床的37项几何误差参数,为后续的误差补偿奠定基础。 展开更多

关键词 误差辨识 几何误差 误差检测 五轴机床

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三轴数控机床静态精度设计研究进展 被引量：6

8

作者 吴昊荣 李晓晓 +1 位作者 孙付春 郑华林 《机床与液压》 北大核心 2021年第24期176-184,共9页

国内三轴数控机床存在精度低和可靠性差的问题,而机床精度和可靠性可通过合理的静态精度设计方法得以保证。机床静态精度设计方法包括加工精度稳健设计方法和静态几何精度设计方法,针对两种精度设计方法的衔接合理性和工程应用实用性低... 国内三轴数控机床存在精度低和可靠性差的问题,而机床精度和可靠性可通过合理的静态精度设计方法得以保证。机床静态精度设计方法包括加工精度稳健设计方法和静态几何精度设计方法,针对两种精度设计方法的衔接合理性和工程应用实用性低的问题,在深入调研机床静态精度设计研究成果的基础上,从机床空间误差建模、平动轴几何误差元素辨识、关键几何误差元素溯源和加工精度稳健设计以及静态几何精度设计这5个关键问题着手,分别给出具体的解决方法,并形成一套完整的三轴数控机床静态精度设计系统实施方案,为完善机床几何精度设计和静态几何精度设计提供了参考。 展开更多

关键词 静态精度设计 加工精度稳健设计 静态几何精度设计 空间误差建模 平动轴几何误差元素辨识 关键几何误差元素溯源

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五轴加工中心空间误差分析及补偿研究 被引量：6

9

作者 包丽 张洪军 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第7期127-129,132,共4页

加工中心精度是影响产品加工精度的最重要因素,误差补偿技术是提高加工中心精度的重要方式。通过分析五轴加工中心的空间误差及建模结果,以TTTRR五轴加工中心为例,建立了综合空间误差模型,为误差补偿打下理论基础;通过研究多种误差补偿... 加工中心精度是影响产品加工精度的最重要因素,误差补偿技术是提高加工中心精度的重要方式。通过分析五轴加工中心的空间误差及建模结果,以TTTRR五轴加工中心为例,建立了综合空间误差模型,为误差补偿打下理论基础;通过研究多种误差补偿技术,提出了一种可以基于建模结果的平动轴几何误差测量新方法,结合旋转轴几何误差的测量结果,最后通过在某台五轴加工中心上进行测量和补偿实验,验证了建模结果的正确性和新位移测量法的有效性。 展开更多

关键词 五轴加工中心 空间误差 几何误差辨识 误差补偿

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AOCMT机床旋转轴几何误差辨识方法的研究 被引量：2

10

作者 范晋伟 宋毅 +1 位作者 唐宇航 王志远 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第11期100-102,106,共4页

以AOCMT型五轴超精密加工机床为例,运用球杆仪对其旋转轴C轴进行测量,测量时采用机床两个平动轴和一个旋转轴同时运动,测量方式分轴向,径向,切向三种。以多体系统运动学理论为基础,运用齐次坐标变换矩阵建立机床旋转轴几何误差模型,并... 以AOCMT型五轴超精密加工机床为例,运用球杆仪对其旋转轴C轴进行测量,测量时采用机床两个平动轴和一个旋转轴同时运动,测量方式分轴向,径向,切向三种。以多体系统运动学理论为基础,运用齐次坐标变换矩阵建立机床旋转轴几何误差模型,并提出一种误差辨识方法。该方法利用误差模型推导出各项误差与球杆仪轨迹偏心率关系的数学表达式,设计进行不同位置,不同高度的测量,以此可以将与位置点无关的静态误差和与位置点相关的动态误差同时分离出来,准确高效。 展开更多

关键词 五轴数控机床 旋转轴 多体系统 几何误差 球杆仪 辨识方法

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五轴加工中心旋转轴几何误差元素区别建模辨识技术 被引量：2

11

作者 郑华林 项锡平 +2 位作者 胡腾 米良 刘雁 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期547-555,共9页

构建五轴加工中心空间误差模型的关键环节在于准确辨识旋转轴位置相关几何误差元素(PDGE)和位置无关几何误差元素(PIGE)。以某五轴加工中心为研究对象,提出了一种面向旋转轴PDGE和PIGE的区别建模辨识方法。以多体系统理论和齐次坐标变... 构建五轴加工中心空间误差模型的关键环节在于准确辨识旋转轴位置相关几何误差元素(PDGE)和位置无关几何误差元素(PIGE)。以某五轴加工中心为研究对象,提出了一种面向旋转轴PDGE和PIGE的区别建模辨识方法。以多体系统理论和齐次坐标变换为基础,以两运动链末端所构空间向量欧氏范数的演变规律为依据,推导建立旋转轴PDGE与PIGE辨识基本方程,并借助球杆仪获取辨识基本方程求解所需参数;结合所建辨识基本方程揭示旋转轴PDGE与PIGE的耦合机制,提出了一种迭代方法以实现旋转轴PDGE和PIGE的准确分离与解耦。为验证上述辨识方法的有效性与准确性,提出一种基于虚拟样机的数值验证策略。仿真结果表明,所提辨识方法较好地解决了五轴加工中心旋转轴两类几何误差元素之间的耦合问题,可为建立加工中心空间模型提供准确的数据支撑。 展开更多

关键词 五轴加工中心 旋转轴 几何误差元素 辨识技术 区别建模

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五轴数控机床几何误差参数辨识与补偿 被引量：1

12

作者 张娟 马军 高锋阳 《中国农机化学报》 北大核心 2013年第6期283-285,300,共4页

给出数控机床几何误差模型,用三次多项式对数控机床几何误差进行拟合,设计出与误差模型相适应的测量方案。对一台五轴数控加工中心(TTTRR)进行误差参数辨识,验证了本文辨识方法的可行性及测量方案的合理性;对某一试件进行误差补偿,显著... 给出数控机床几何误差模型,用三次多项式对数控机床几何误差进行拟合,设计出与误差模型相适应的测量方案。对一台五轴数控加工中心(TTTRR)进行误差参数辨识,验证了本文辨识方法的可行性及测量方案的合理性;对某一试件进行误差补偿,显著提高了机床的加工精度。 展开更多

关键词 五轴数控机床 几何误差 参数辨识 误差补偿

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三轴数控机床几何误差测量与辨识的研究 被引量：5

13

作者 邹华兵 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第7期141-145,共5页

数控机床几何误差的辨识是一项复杂且费时的工作。如何快速精确地辨识出各项几何误差参数一直是几何误差补偿研究的重要课题。为提高几何误差的求解精度和效率,在其辨识过程中就应尽量减少参与辨识的未知数和激光测量线数。机床运动部... 数控机床几何误差的辨识是一项复杂且费时的工作。如何快速精确地辨识出各项几何误差参数一直是几何误差补偿研究的重要课题。为提高几何误差的求解精度和效率,在其辨识过程中就应尽量减少参与辨识的未知数和激光测量线数。机床运动部件属于刚体,因此,运动部件上不同点测得的同一时刻的偏摆误差和俯仰误差应是相等的。基于此理论,探研出一种仅需测量6线就可以辨识出三轴数控机床21项几何误差的新方法,经试验证实该方法是科学的、可靠的。 展开更多

关键词 三轴数控机床 几何误差 测量 辨识 六线法

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滚动导轨副的运动误差分析

14

作者 马雅丽 秦高雄 +1 位作者 钱峰 申会鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第2期5-10,共6页

为研究滚动导轨副几何误差与运动误差之间的映射关系,构建出双导轨四滑块滚动导轨副的运动误差分析模型。通过运动误差分析模型的位姿误差等效方程,将运动部件位姿误差等效为四滑块中滚动体的误差变形。基于赫兹接触理论,建立运动部件... 为研究滚动导轨副几何误差与运动误差之间的映射关系,构建出双导轨四滑块滚动导轨副的运动误差分析模型。通过运动误差分析模型的位姿误差等效方程,将运动部件位姿误差等效为四滑块中滚动体的误差变形。基于赫兹接触理论,建立运动部件的滚动体静力平衡方程,联立求解误差等效方程与静力平衡方程得出滚动导轨副的运动误差。根据运动误差分析模型,分析了导轨几何误差影响下的滚动导轨副运动误差变化规律。最后,建立滚动导轨副的有限元模型。经有限元模型与运动误差分析模型计算结果的对比,验证了文中所建模型的有效性。 展开更多

关键词 滚动导轨副 导轨几何误差 运动误差分析 有限元等效

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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

15

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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基于球杆仪单轴运动测量的旋转轴几何误差辨识 被引量：9

16

作者 夏长久 王时龙 +1 位作者 徐凯 马驰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期19-28,共10页

为避免非辨识轴几何误差、伺服控制误差等干扰源对测量结果的负面影响,降低辨识模型复杂度,提出了一种基于球杆仪单轴运动测量的旋转轴几何误差辨识方法。以单轴运动模式代替传统的多轴联动测量模式,首先基于齐次坐标变换理论建立了旋... 为避免非辨识轴几何误差、伺服控制误差等干扰源对测量结果的负面影响,降低辨识模型复杂度,提出了一种基于球杆仪单轴运动测量的旋转轴几何误差辨识方法。以单轴运动模式代替传统的多轴联动测量模式,首先基于齐次坐标变换理论建立了旋转工作台在位置相关几何误差影响下的杆长变化量(ΔL)的数学模型;然后通过分析球杆仪的安装参数,基于列满秩辨识矩阵构建误差辨识模型,并据此设计了一种包含9次独立测量试验的辨识方案。该方案通过提高测量试验次数,减少了单次试验中较大测量误差可能造成的系统辨识精度损失,具有较高的方法鲁棒性。在辨识实验中,通过迭代调整的方式对刀具球进行精确安装,并排除了工件球安装误差和工作台位置无关几何误差的影响。最后,进行了ΔL的预测分析和误差补偿实验,补偿后工作台一圈内ΔL的最大绝对值由0.0103 mm减少至0.0020 mm,验证了该辨识方法的有效性。 展开更多

关键词 旋转轴 几何误差 球杆仪 误差辨识 单轴运动测量

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基于西门子840D数控系统的龙门五轴数控机床几何误差补偿软件开发 被引量：12

17

作者 周显峰 李杰 +1 位作者 刘辛军 陈俊宇 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第5期164-171,共8页

基于西门子840D数控系统垂度误差补偿功能,开发一种龙门五轴数控机床几何误差补偿软件。该软件通过导入给定检测策略下激光干涉仪与R-test的检测数据以及辅助工装的几何参数建立辨识方程组,通过十三线辨识方法实现平动轴几何误差辨识,... 基于西门子840D数控系统垂度误差补偿功能,开发一种龙门五轴数控机床几何误差补偿软件。该软件通过导入给定检测策略下激光干涉仪与R-test的检测数据以及辅助工装的几何参数建立辨识方程组,通过十三线辨识方法实现平动轴几何误差辨识,通过偏置球心R-test方法实现转动轴几何误差辨识,以西门子840D数控系统垂度误差补偿文件为模板,输出可被数控系统自动识别的误差补偿文件,最后通过装载补偿文件实现机床几何误差的自动补偿。该软件内部集成几何误差检测策略,将辨识算法和补偿技术进行自动化封装,避免了误差辨识和补偿过程的繁琐性,有效提升了几何误差补偿效率。 展开更多

关键词 五轴数控机床 几何误差辨识 十三线法 R-test 误差补偿

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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

18

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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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

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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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基于错位塔形工件的旋转轴几何误差辨识 被引量：3

20

作者 程涛 项四通 +1 位作者 张海南 杨建国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期3125-3134,共10页

旋转轴的几何误差直接影响五轴机床的加工精度,但由于其误差项多且高度耦合,因此辨识难度较大。提出了一种工件切削在机测量方法,用于辨识五轴机床旋转轴6项与位置相关的几何误差。设计并加工一种错位塔形工件,它由三层错位叠加的矩形... 旋转轴的几何误差直接影响五轴机床的加工精度,但由于其误差项多且高度耦合,因此辨识难度较大。提出了一种工件切削在机测量方法,用于辨识五轴机床旋转轴6项与位置相关的几何误差。设计并加工一种错位塔形工件,它由三层错位叠加的矩形块组成。在工件不同层级的底面与侧面布置测点并进行在机测量,基于空间误差模型推导出每项误差的辨识原理与解析解,并采用蒙特卡洛模拟进行不确定性分析。最后,通过与球杆仪误差辨识方法进行对比验证,线性误差EXC,EYC与EZC的辨识结果偏差最大为2.7,-1.7与-1.3μm;角度误差EAC,EBC与ECC的辨识结果偏差最大为1.3″,-0.6″与-2.1″,两者辨识平均吻合度达95.4%。本方法通过工件切削与在机测量,每项误差的辨识原理与解析解形式简单,可辨识实际工况下的旋转轴6项位置相关的几何误差。 展开更多

关键词 五轴机床 旋转轴 几何误差 误差辨识 工件切削 在机测量

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