高速加工中心體積誤差激光分步體對角線測量的
發布時間：2019-04-16
高速加工中心可以滿足了復雜、精密、柔性、智能化的生產需求，是當今生產制造中必不可少的部分，體積精度是衡量加工中心精度的重要標準ISO 2304 111對機床體積誤差進行了定義:在加工中心工作空間內，刀具在工件坐標系中實際位置和理想位置的最大位置偏差，以及實際姿態和理想姿態的最大方向偏差。為了提高機床精度，體積誤差的測量、分析與補償至關重要[a。
單項誤差元素直接測量法是常用的誤差測量方法，各項誤差元素可通過激光干涉儀測量'4。運用齊次坐標變換矩陣H或螺旋理論:s等方法建立加工中心運動學模型，將誤差元素合成，獲得體積誤差。然而單項誤差元素測量需要運用很多價格高昂的儀器，并且測量過程復雜,測量時間長。
ISU230名171定義了激光干涉儀體對角線測量法。體對角線測量可以對加工中心體積精度進行快速評估，但無法進行體積誤差元素的辨識。 Charles Wang @ 提出了激光分步體對角線測量法，每個平動軸分步運動獲得更多的數據，以此分離出體積誤差元素。這種方法無需大里昂貴的測厘儀器，快速局效。Jiang H將該測量方法運用到加工中心誤差補償中。
SvobodaM設計了相關實驗,在加工中心某個平動軸上設置較大的定位誤差后，再進行分步體對角線測量，其辨識結果不能準確辨識出該項定位誤差，而是將該項定位誤差分配在其他平動軸的定位誤差上。該實驗對分步體對角線法的準確性提出了質疑。Ibaxaki[111認為，安裝誤差對分步體對角線法的測量精度影響很大。
本文在傳統激光分步體對角線法的基礎上，提出了一種簡化方法和優化方法，測量加工中心空間的3條體對角線誤差和3項定位誤差，可以去除安裝誤差的影響，提高了分步體對角線法的測量精度，同時也不失高效性。運用本文提出的激光分步體對角線測量的優化方法實施體積誤差測量實驗，實驗結果證實了優化方法的有效性。
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