基于復(fù)合基準(zhǔn)件的機(jī)床幾何誤差檢定方法
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 07:09
誤差檢測(cè)與補(bǔ)償技術(shù)是提高機(jī)床加工精度的有效手段,誤差檢測(cè)技術(shù)決定了誤差辨識(shí)方法。本文針對(duì)基于復(fù)合式基準(zhǔn)件的誤差檢測(cè)技術(shù),設(shè)計(jì)了帶有C軸轉(zhuǎn)臺(tái)多軸數(shù)控機(jī)床幾何誤差的建模辨識(shí)方法,主要做了以下工作:1)本文提出了分部檢定法,將轉(zhuǎn)軸誤差與平動(dòng)軸誤差分開(kāi)檢定,分別以FXYZ型三軸機(jī)床幾何誤差的建模辨識(shí)和轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角定位誤差的檢定為例介紹此方法。2)本文介紹了一種三軸機(jī)床的通用建模方法,方法涉及針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的三軸機(jī)床幾何誤差均適用的建模步驟。本文還提出了基準(zhǔn)件擺放誤差的標(biāo)定方法。3)本文設(shè)計(jì)了一種適用于基于復(fù)合基準(zhǔn)件的分步誤差檢測(cè)方法的辨識(shí)方法。方法充分結(jié)合該系統(tǒng)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),設(shè)計(jì)復(fù)合式基準(zhǔn)件的三次擺放方式,規(guī)劃辨識(shí)步驟。使用基準(zhǔn)件平面特征直接檢測(cè)角度誤差,旋轉(zhuǎn)拋物面特征檢測(cè)的數(shù)據(jù)間接檢定線性誤差。以FXYZ型三軸機(jī)床為例,計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了該辨識(shí)方法的可行性和精確度。然后使用通用建模方法針對(duì)漢川XH715D立式加工中心完成建模辨識(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明辨識(shí)模型能夠辨識(shí)出各項(xiàng)幾何誤差,最后結(jié)合光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)分析了影響辨識(shí)精度的原因。4)設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角定位誤差的檢定方法。提出將測(cè)頭對(duì)徑放置消除測(cè)頭擺放的偏心誤...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
XKV27系五軸聯(lián)動(dòng)膛鐵床
圖 1-1 XKV27 系五軸聯(lián)動(dòng)膛鐵床 圖 1-2 VMC 25100U 五坐標(biāo)立式加工中心1.2 數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展數(shù)控機(jī)床誤差檢測(cè)與辨識(shí)已發(fā)展成為一種綜合性技術(shù),主要問(wèn)題有機(jī)床幾何誤差信息的提取方法、誤差建模、誤差元素和誤差源的檢測(cè)與辨識(shí)等[13]。精確建立機(jī)床誤差模型和準(zhǔn)確檢定機(jī)床誤差是研究關(guān)鍵。在完成機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、機(jī)床誤差檢定后,誤差補(bǔ)償?shù)姆绞接熊浖陀布䞍煞N方式。軟件補(bǔ)償方法是根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)恼`差信息修改數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)加工控制程序的一種方式,可以應(yīng)用于任何數(shù)控機(jī)床,能夠補(bǔ)償單項(xiàng)幾何誤差和綜合誤差,分為主動(dòng)誤差補(bǔ)償和預(yù)先標(biāo)定誤差補(bǔ)償。1.2.1 誤差建模運(yùn)動(dòng)學(xué)模型區(qū)別于辨識(shí)模型,本小節(jié)和下一小節(jié)將分別具體論述兩者研究進(jìn)展。誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)建模是合成機(jī)床各運(yùn)動(dòng)體產(chǎn)生的誤差成分,綜合位置誤差通過(guò)加
圖 1-5 R-test 裝置 圖 1-6 3D 球列2005 年,Bringmann B[33]在 2D 球列的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 3D 球列,如圖 1-56,通過(guò)在機(jī)床主軸上安裝探頭測(cè)得球心的三維坐標(biāo),獲取機(jī)床的三維空間誤年,Lei 等[34]設(shè)計(jì)了 3D 探針裝置。該檢測(cè)系統(tǒng)的不足是 2D 球盤(pán)及其安裝等都較為笨重,安裝和調(diào)整都需要非常小心,一般只能水平安裝,對(duì)于臥式的幾何誤差檢測(cè)不方便。2006 年,Lee 等[35]研制了一種應(yīng)用于小型機(jī)床的多度電容傳感器測(cè)量系統(tǒng),如圖 1-7 所示。
本文編號(hào):2914143
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
XKV27系五軸聯(lián)動(dòng)膛鐵床
圖 1-1 XKV27 系五軸聯(lián)動(dòng)膛鐵床 圖 1-2 VMC 25100U 五坐標(biāo)立式加工中心1.2 數(shù)控機(jī)床誤差補(bǔ)償技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展數(shù)控機(jī)床誤差檢測(cè)與辨識(shí)已發(fā)展成為一種綜合性技術(shù),主要問(wèn)題有機(jī)床幾何誤差信息的提取方法、誤差建模、誤差元素和誤差源的檢測(cè)與辨識(shí)等[13]。精確建立機(jī)床誤差模型和準(zhǔn)確檢定機(jī)床誤差是研究關(guān)鍵。在完成機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)建模、機(jī)床誤差檢定后,誤差補(bǔ)償?shù)姆绞接熊浖陀布䞍煞N方式。軟件補(bǔ)償方法是根據(jù)需要補(bǔ)償?shù)恼`差信息修改數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)加工控制程序的一種方式,可以應(yīng)用于任何數(shù)控機(jī)床,能夠補(bǔ)償單項(xiàng)幾何誤差和綜合誤差,分為主動(dòng)誤差補(bǔ)償和預(yù)先標(biāo)定誤差補(bǔ)償。1.2.1 誤差建模運(yùn)動(dòng)學(xué)模型區(qū)別于辨識(shí)模型,本小節(jié)和下一小節(jié)將分別具體論述兩者研究進(jìn)展。誤差運(yùn)動(dòng)學(xué)建模是合成機(jī)床各運(yùn)動(dòng)體產(chǎn)生的誤差成分,綜合位置誤差通過(guò)加
圖 1-5 R-test 裝置 圖 1-6 3D 球列2005 年,Bringmann B[33]在 2D 球列的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 3D 球列,如圖 1-56,通過(guò)在機(jī)床主軸上安裝探頭測(cè)得球心的三維坐標(biāo),獲取機(jī)床的三維空間誤年,Lei 等[34]設(shè)計(jì)了 3D 探針裝置。該檢測(cè)系統(tǒng)的不足是 2D 球盤(pán)及其安裝等都較為笨重,安裝和調(diào)整都需要非常小心,一般只能水平安裝,對(duì)于臥式的幾何誤差檢測(cè)不方便。2006 年,Lee 等[35]研制了一種應(yīng)用于小型機(jī)床的多度電容傳感器測(cè)量系統(tǒng),如圖 1-7 所示。
本文編號(hào):2914143
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