虚拟轴数控加工中心摆角精度的补偿

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1、数控加工NCMACHINING虚拟轴数控加工中心摆角精度的补偿CompensationoftheSwingingAngleinVirtualAxisNumeralControlManufacturingCenter中航工业沈阳飞机工业（集团)有限责任公司李林[摘要]虚拟轴数控加工中心具有刚度高、惯量用软件和电子装置代替机械部件，减少了传统设备的叠小、动态特性好的特点，可实现飞机大型铝结构件的超加误差。伺服电机控制主轴头上各个连杆的长度，可以高速和高精度加工。由于并联机构运动学的非线性特迅速实现位置变动，获得比传统设备更快的进

2、给速度。性及各铰链间的藕合关系，使得并联三轴机床的摆角会主轴头上的线性导轨既是传动部件也是支撑部件，这样[1]产生误差。对ECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心的的结构提高了机床的整体刚性。因此，虚拟轴数控加sprintZ3型主轴头进行探索和研究，对其摆角精度进行工中心的设计可谓是全新的突破，为数控加工技术带来补偿，达到了减少误差的目标。了革命性的改变。关键词：并联高速加工中心飞机大型铝结构德国DST公司ECOSPEED系列虚拟轴数控加工件合格率摆角精度补偿中心在主轴头上面的开发研究非常成功。sprintZ3[2][ABST

3、RACT]VirtualaxisNCmanufacturingcen-型主轴头使用的是并联三轴结构。以DST公司的terhasthefeaturesofhighstiffness,lowinertiaandhighECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心为例，对其摆角精dynamiccharacter,andiscapabletoachievehighspeedand度进行补偿和研究，见图1。accuracymanufacturingonlarge-scaleaircraftaluminiumstructure.Erroron

4、theswingingangleofparalleltriaxialmachinemayoccurduetononlineardynamicscharacteroftheparallelstructureandthecouplingrelationshipamongthehinges.Inthisarticle,theauthorattemptstoexploreandresearchontypesprintZ3sprintinECOSPEEDseriesvirtualaxisNCmanufacturingcenter.By

5、compensatingtheswingangleaccuracy,theauthorhasachievedthegoalofreducingerror.Keywords:Highspeedparallelmanufactur-ingcenterLarge-scaleaircraftaluminiumstruc-turePercentofpassSwinginganglecompensation虚拟轴数控加工中心是并联三轴结构，与传统设备相比是个全新的突破。飞机大型铝结构件加工工艺复杂，壁板零件尺寸薄，生产要求精度高，对机床

6、摆角的精度提出了严峻的挑战。虚拟轴数控加工中心摆角精度的补偿能够提高机床的生产效率和零件的合格率，因此，对其探索和研究显得尤为重要。图1ECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心1 虚拟轴数控加工中心Fig.1ECOSPEEDseriesvirtualaxisNCmachiningcenter串联机床的零部件制造误差、机械结构件的传动误差、受力造成的变形误差会相互叠加，影响了机床的加2 虚拟轴数控加工中心运动学原理的推导工精度；承重导轨产生的摩擦阻力也限制了机床的加工ECOSPEED系列虚拟轴数控加工中心主轴头的轴速度。虚拟轴机

7、床生产厂家进行了一次全新的尝试，使向线性导轨在箱式圆柱体内壁上按照120°进行装配。76航空制造技术·2014年第8期数控加工数控加工NCMACHININGNCMACHINING每个线性导轨上都有一个滑动块能够前后移动，3个万cosαcosδ−sinαcosβsinδ−cosαsinδ−sinαcosβcosδsinαsinβX虚拟轴数控加工中心摆角精度的补偿向球铰与滑动块前端相连，另一端与主轴端面平台相连sinαcosδ+cosαcosβsinδ−sinαsinδ+cosαc

8、osβcosδ−cosαsinβ×Y。sinβsinδsinβcosδcosβZ接。轴向线性导轨上的3个滑块如果同步运动，则主轴CompensationoftheSwingingAngleinVirtualAxisNumeralControlManufacturin