在劃分球桿儀空間誤差辨識區(qū)域的基礎(chǔ)上,基于NUBRS空間樣條曲線生成辨識軌跡。分析球桿儀空間辨識原理,并依據(jù)此原理建立適用于NUBRS空間曲線的誤差辨識模型,該模型包含18個誤差因素。依據(jù)五軸機床多體運動學的分析結(jié)果,提出了一種空間誤差辨識方法。通過激光干涉儀的測量及誤差補償,在消除9項空間位移誤差的基礎(chǔ)上,使用生成的NURBS曲線對剩余9項角度誤差因素進行辨識。經(jīng)實驗驗證,在進行NUBRS曲線修正后,該方法可有效辨識出3個坐標系中的18項誤差因素。 

【文章來源】：機床與液壓. 2020,48(13)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

球桿儀空間圓軌跡和空間辨識軌跡規(guī)劃

{ cosα= x p -x q (x p -x q ) 2 +(y p -y q ) 2 +(z p -z q ) 2 ? cosβ= y p -y q (x p -x q ) 2 +(y p -y q ) 2 +(z p -z q ) 2 ? ?????? ??? (5)由NURBS曲線性質(zhì)可知,若選用3次樣條曲線,在其可過固定辨識點的情況下,該曲線具備速度連續(xù)性。經(jīng)前述,由于其間存在矢量誤差ΔPi,其在坐標系中描述為一空間直線,破壞了原有NURBS曲線速度的連續(xù)性,此時由局部失速產(chǎn)生的微小沖擊會對球桿儀的辨識精度產(chǎn)生影響。設(shè)兩段曲線S1、S2端點在笛卡爾坐標系中與點H(xh,yh,zh)重合,如圖2(b)所示,欲減小辨識軌跡在插補點位置出現(xiàn)的速度沖擊,應從滿足微分一階連續(xù)性及曲率連續(xù)變化兩方面進行規(guī)劃。

球桿儀通常作為二維空間測試儀器,其運動軌跡為平面圓形,共有2個球頭,一個為固定端,另一個為浮動端�？蛇M行連續(xù)二維平面的誤差元素辨識,其一般工作方式及工作角度如圖3所示。球桿儀一端安裝固定在機床工作臺上,固定端的中心為O1,另一端中心為O2,其吸附于機床主軸,在XY平面內(nèi)呈360°整周回環(huán)運動,在XZ和YZ平面內(nèi)呈220°運動,該運動三維空間覆蓋了式(1)的空間范圍要求,達到了有效辨識的目的。固定端的中心O1安裝后與機床工作臺固定,不再進行位置移動,機床運動過程中的誤差會直接反映在球桿儀的浮動端上,并產(chǎn)生ΔL的徑向位移。球桿儀可引入到空間曲線的測量中,按照上述的參數(shù)設(shè)定,引入3個空間坐標點,O1(x1,y1,z1)、O2(x2,y2,z2)及O′2(x′2,y′2,z′2),其中O1為球桿儀固定端圓心,O2為球桿儀浮動端在空間中的實際圓心,O′2為浮動端在運動空間中的理論圓心,O2與O′2之間形成的空間向量ΔL即空間誤差,則:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]5軸數(shù)控機床空間誤差模型及辨識方法研究[J]. 左維,李巍.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2019(02)
[2]多項式加減速的NURBS插補控制方法[J]. 李英祺,王桂榮.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(05)
[3]工業(yè)機器人實時NURBS插補的仿真和實驗研究[J]. 張鐵,龔文濤,鄒焱飚.  系統(tǒng)仿真學報. 2018(04)
[4]五軸數(shù)控機床空間定位精度改善方法研究現(xiàn)狀[J]. 李杰,謝福貴,劉辛軍,梅斌,董澤園.  機械工程學報. 2017(07)
[5]數(shù)控機床幾何誤差相關(guān)性分析方法研究[J]. 郭世杰,梅雪松,姜歌東,張東升,惠陽.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(10)
[6]機床結(jié)合部動力學建模與辨識方法的研究[J]. 董冠華,殷勤,殷國富,王亮,譚峰.  機械工程學報. 2016(05)
[7]球桿儀安裝誤差對機床圓測試精度的影響[J]. 盧紅星,楊建國,項四通.  上海交通大學學報. 2015(09)
[8]基于機理分析和熱特性基本單元試驗的機床主軸熱誤差建模[J]. 項四通,楊建國,張毅.  機械工程學報. 2014(11)
[9]基于三坐標測量機自適應測量的自由曲面逆向[J]. 何雪明,孔麗娟,何俊飛,武美萍,張榮,紀小剛.  機械工程學報. 2014(15)



本文編號：3519283