基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法技术

基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法，首先在机床行程空间内规划测量空间以及测量路径；其次测量X轴的定位误差、两项非滚转角度误差以及两项直线度误差；再测量Y轴的定位误差、两项非滚转角度误差以及Z向直线度误差；在测量Z轴的定位误差以及两项费滚转角度误差；最后在测量条件满足的情况下辨识直线度误差，再对面对角线以及体对角线进行定位误差的测量，结合空间综合误差模型辨识得到滚转角及三项包含垂直度误差的直线度误差，若之前没有辨识直线度误差，则利用结合直线度误差公式辨识得到三项滚转角及六项直线度误差；本发明专利技术能够满足空间几何误差的辨识需求，同时具有高测量效率，高测量精度的优点。

Spatial Geometric Error Measurement and Identification Method of Multi-wire Machine Tool Based on Laser Interferometer

Based on the method of measuring and identifying spatial geometric errors of multi-line machine tools by laser interferometer, the measurement space and path are planned in the travel space of the machine tool; the positioning errors of X-axis, two non-rolling angle errors and two straightness errors are measured; the positioning errors of Y-axis, two non-rolling angle errors and Z-axis straightness errors are measured; and the positioning errors of Z-axis are measured. Finally, the straightness error is identified when the measurement conditions are satisfied, and then the positioning error of the diagonal line and the body diagonal line is measured. The roll angle and three straightness errors including the vertical error are obtained by combining the identification of the spatial synthetic error model. If the straightness error has not been identified before, the straightness error is identified by combining the straightness error formula. Three roll angles and six straightness errors are obtained; the method can meet the identification requirements of spatial geometric errors, and has the advantages of high measurement efficiency and high measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】
基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法
本专利技术属于数控机床加工精度
，具体涉及一种基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法。
技术介绍
机床存在的几何误差及加工过程中的热误差等误差因素严重影响机床的加工精度，其中几何误差和热误差占全部误差的40％～70％，因此，解决几何误差是提高数控机床精度的关键技术，具有重要意义。几何误差主要由数控机床零部件本身的形位精度及装配过程中产生的装配误差等引起，并且随着机床的运动反映到运动部件上，进而影响机床的加工精度。几何误差属于机床本身固有的误差，包括定位误差、直线度误差、角度误差、垂直度误差等。目前降低误差的方法主要有误差预防法和误差补偿法，误差预防法由于周期长、成本高等问题应用较少，误差补偿法是通过软件反向叠加补偿值的方法，可以快速有效地消除误差影响。针对空间几何误差，其补偿技术主要受限于误差辨识，目前主要采用的方法为单项误差测量和空间几何误差辨识；单项误差测量的效率低、所需仪器多、测量难度大，难以解决生产问题；空间几何误差辨识法通过测量所需信息，利用空间误差模型辨识得到各项几何误差值，进而实现空间几何误差的补偿。国内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在机床行程空间内规划测量空间，分别在测量空间内设计规划测量路径；针对X轴，在测量空间内对定位误差、两项非滚转角度误差以及两项互相垂直的直线度误差进行测量，其测量线的位置均平行于X轴，定位误差δx(x)测量起点为A1(x1，y1，z1)、绕Y轴转角误差εy(x)测量起点A2(x2，y2，z2)、绕Z轴转角误差εz(x)测量起点A3(x3，y3，z3)、Y向直线度误差δy(x)测量起点A4(x4，y4，z4)、Z向直线度误差δz(x)测量起点A5(x5，y5，z5)，其中定位误差与其中一项角度误差测量时采用角度...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光干涉仪的多线机床空间几何误差测量辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在机床行程空间内规划测量空间，分别在测量空间内设计规划测量路径；针对X轴，在测量空间内对定位误差、两项非滚转角度误差以及两项互相垂直的直线度误差进行测量，其测量线的位置均平行于X轴，定位误差δx(x)测量起点为A1(x1，y1，z1)、绕Y轴转角误差εy(x)测量起点A2(x2，y2，z2)、绕Z轴转角误差εz(x)测量起点A3(x3，y3，z3)、Y向直线度误差δy(x)测量起点A4(x4，y4，z4)、Z向直线度误差δz(x)测量起点A5(x5，y5，z5)，其中定位误差与其中一项角度误差测量时采用角度干涉镜与线性反射镜复合方式测量，即A1与A2或A3测量线重叠，其他测量线根据测量情况重叠或分离；针对Y轴，在测量空间内对定位误差、两项非滚转角度误差以及Z向直线度误差进行测量，其测量线的位置均平行于Y轴，定位误差δy(y)测量起点为A6(x6，y6，z6)、绕X轴转角误差εx(y)测量起点A7(x7，y7，z7)、绕Z轴转角误差εz(y)测量起点A8(x8，y8，z8)、Z向直线度误差δz(y)测量起点A9(x9，y9，z9)，其中定位误差与其中一项角度误差测量时采用角度干涉镜与线性反射镜复合方式测量，即A6与A7或A8测量线重叠，其他测量线根据测量情况重叠或分离；针对Z轴，在测量空间内对定位误差、两项非滚转角度误差以及两项互相垂直的直线度误差进行测量，其测量线的位置均平行于Z轴，定位误差δz(z)测量起点为A10(x10，y10，z10)、绕X轴转角误差εx(z)测量起点A11(x11，y11，z11)、绕Y轴转角误差εy(z)测量起点A12(x12，y12，z12)，其中定位误差与其中一项角度误差测量时采用角度干涉镜与线性反射镜复合方式测量，即A10与A11或A12测量线重叠，其他测量线根据测量情况重叠或分离；针对面对角线，在测量空间内对XZ平面、XY平面以及YZ平面的三个面对角线的定位误差进行测量，其测量线的位置均平行于各个面对角线，XZ平面的对角线定位误差ΔL13(x，z)测量起点为A13(x13，y13，z13)、XY平面的对角线定位误差ΔL14(x，y)测量起点为A14(x14，y14，z14)、YZ平面的对角线定位误差ΔL15(y，z)测量起点为A15(x15，y15，z15)；最后，规划四条体对角线测量路径，在测量空间内对XYZ对角线、-X-YZ对角线、-XYZ对角线以及X-YZ对角线的四条体对角线的定位误差进行测量，其测量线均平行于各自的体对角线，XYZ对角线的定位误差ΔL16(x，y，z)测量起点为A16(x16，y16，z16)、-X-YZ对角线的定位误差ΔL17(x，y，z)测量起点为A17(x17，y17，z17)、-XYZ对角线的定位误差ΔL18(x，y，z)测量起点为A...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶涛，殷成明，陈海博，梅雪松，姜歌东，许睦旬，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61