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《数控机床误差补偿技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、数控机床误彎貧哉术研究*刘又午刘丽冰赵,青王树新刘又午教授摘要：提出基于多体系统理论的数控机床运动误斧模型、几何误丼参数综合辨识模型及相应测量技术，使用9线位移误差及直线度误差测量，可准确辨识数控机床整个T作区间内的全部21项儿何误差参数；在三坐标立式加工屮心上进行软件误差补偿实验，并上坐标测量机检验。结果表明，建模方法具有较强的实用性，对数控机床加工课差补偿效杲明显。关键词：数控机床多体系统理论误差参数综合辨识误差补偿中国图书资料分类法分类号：TG659TP202InvestigationofErr
2、orCompensationTechnologyforNCMachineToolLiuYouwu(TianjinUniversity,Tianjin,Chirm)LiuLibingZhaoXiaosongZhangQingWangShuxinp48-51Abstract:Basedonthetheoryofmultibodysystem，themodelofkinematicerror,themodelofgeometricalerrorparameteridentificationandmeasur
3、ingtechniqueweredeveloped.Takingmeasurementsoferrorsofdisplacementandlinearizationof3linesalong3coortinatesrcspcctivcly,21geometricalerrorparametersofNCmachinetoolwereexactlyidentified.TheerrorsoftwarecompensationexperimentwasdoneinMAKINOverticeilmachin
4、ingcenter,andtheparameterswereverifiedinCMM.Experimentalresultsshowthatthemodelingmethodisasgeneralized,thecompensationispowerful,efficientanduser-friendlyandtheerrorcompensationresultsareapparent.Keywords:NCmachinetooltheoryofmultibodysystemsynthetical
5、identificationoferrorparameterserrorcompensationtechnology近年来，提高数控机床和度的研究倍受重视⑴。通常尺寸精度是决泄数控机床加工精度的最重要因索，而数控机床的儿何精度是影响尺寸精度的直接原因⑵3]。提高机床精度有误羌避免和误羌补偿两种基木方法。计算机技术和测量技术的发展，为软件误差补偿技术的发展应用提供了更为广阔的前景⑷。相比坐标测量机，数控机床误差补偿技术研究进展缓慢，还处于探索阶段。数控机床软件误差补偿技术研究内容有通用的数控机床误差模型
6、建模研究、误差参数测量和辨识方法研究，以及误差补偿方法研究。1基于多体系统理论的数控机床误差建模1.1多体系统运动及误差模型基于多体系统理论⑸，采用低序体阵列描述系统拓扑结构、矢量及其列向量表达位置关系，变换矩阵计算体间运动关系。引入误差变换矩阵及误差矢量，可将典型体乩及其相邻低序体Bj间的误差模型表述为：当位移为零，误差为零时，(X与O'k重合(见图1),qk为Bj原点①和Bk原点Ok间位置矢量，qck为位置误差矢量，含载荷变形和热变形谋差。Sk为Bk相对艮的位移矢量，si为运动误差矢量，含几何误差
7、和运动误差。当数控机床部件发瓦、'、気上述3类误差如同时出现，可将位置误心代y而令o’k与0j重合。十k图1多体系统中的典型体及其相邻低序体0j0k二qk+q'k+Sk+s；(1){OjOk}R=LSOJ]{qk+qek}Rj+[SOK]{sk+s}«'k(2)式中，{00k}r为相应矢量在参考系屮的分量表达式；{qk+q；}町为相应矢量在R：或局部坐标系屮的分量表达式，以卜类同；[SOJ]为Bj对参考系的方位矩阵；[SOK]为乩对参考系的方位矩阵。[SJK]=[SJK‘][SICK](3)式中，［
8、SJK］为Bk对Rj的方位矩阵;［SJK‘］为Rk对出的方位矩阵;［SICK］为Bk对R'k的方位矩阵,［SKZK］=Io当无方位误差时，［SJK］=［SJK'］,为Bk相对于Bj的方位矩阵,即变sina^sin/a—人co*町cos/
9、—wina^in^«in7>+sinc^co^/»■i昭CO*®tCOl^
10、式中，a*、Bk、和为Bk相对于Bj的卡尔丹角。有方位误差时，［SK‘K］为方位误差矩阵。令a】、P厂k表示和应角度误差，且取cosa~l,si
