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本文摘要：

本文提出一種基于球桿儀的五軸加工中心和五軸鉆攻中心幾何誤差的快速測(cè)量和分離方法,結(jié)論如下:1)基于多體系統(tǒng)理論及齊次坐標(biāo)變換法建立了TTTRR型機(jī)床的平動(dòng)軸誤差模型,并通過(guò)關(guān)鍵誤差項(xiàng)對(duì)模型進(jìn)行化簡(jiǎn)。以多項(xiàng)式預(yù)擬合法對(duì)關(guān)鍵線性誤差進(jìn)行建模,根據(jù)球桿儀的兩條圓弧軌跡,使用最小二乘法求解出預(yù)設(shè)多項(xiàng)式的系數(shù),辨識(shí)出了平動(dòng)軸的關(guān)鍵線性誤差項(xiàng)。2)分別建立了轉(zhuǎn)臺(tái)和擺動(dòng)軸幾何誤差的多項(xiàng)式模型,針對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái),將球桿儀分別安裝在平行于X、Y、Z軸和錐形的位置,通過(guò)簡(jiǎn)單的5次測(cè)量,依次分離出轉(zhuǎn)臺(tái)的3項(xiàng)線性誤差和2項(xiàng)角度誤差;建立了包含平動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)誤差和旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差的轉(zhuǎn)角定位誤差模型,基于球桿儀切向測(cè)量方法,辨識(shí)得到轉(zhuǎn)角定位誤差;針對(duì)擺動(dòng)軸,在球桿儀軸向、徑向和三角法測(cè)量模式下,更改參數(shù)進(jìn)行6組測(cè)量,測(cè)量時(shí)平動(dòng)軸與擺動(dòng)軸三軸聯(lián)動(dòng),模型中去除了聯(lián)動(dòng)誤差的影響,最終解耦出6項(xiàng)誤差。3)在五軸加工中心和五軸鉆攻中心上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)預(yù)測(cè)誤差的方式驗(yàn)證了基于球桿儀辨識(shí)平動(dòng)軸誤差方法的準(zhǔn)確性;用球桿儀和激光干涉儀分別測(cè)量轉(zhuǎn)角定位誤差,二者間最大誤差為0. 001 8°,不大于2. 59%,通過(guò)空間誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn),誤差降為原有誤差25%,驗(yàn)證了所提方法的有效,該方法快速、簡(jiǎn)單,減少了誤差檢測(cè)設(shè)備的安裝和測(cè)量時(shí)間,適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

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