【技术实现步骤摘要】
基于试件自标定的五轴数控机床几何误差辨识方法
本专利技术属于数控机床加工精度
，特别涉及一种基于试件自标定的五轴数控机床几何误差的辨识方法。
技术介绍
数控机床出现于20世纪50年代，经过了60多年的不断改进和发展，数控机床的加工水平不断提高，其应用领域也越来越广泛。目前，装备制造、汽车、航空航天、能源、医疗设备等一系列高精尖的制造领域均涉及到了数控机床的使用。随着国家制造业的转型升级，国家工业化和信息化的快速发展，企业对数控机床的需求量增加，对其性能质量也提出了更高要求。然而目前我国制造业使用的高端数控机床大部分是依靠进口，其根本原因是国产数控机床在其加工性能方面、运动精度方面和运行可靠性方面，与欧美、日本的先进制造装备相比还存在明显的不足。在工业现代化推进当中，数控机床尤其是高端精密数控机床功不可没，数控机床是各个行业的技术基石，是促进各个行业蓬勃发展的强力助剂。五轴数控机床作为高端精密数控机床的代表，能加工各种复杂表面，较三轴机床具有更高的生产效率、更好的灵活性和更短的装夹时间，对提升国家制造业水平起着举...
【技术保护点】
1.基于试件自标定的五轴数控机床几何误差辨识方法，其特征在于：/n第一步、特征工件的设计：设计一定尺寸的圆柱形试件；/n第二步、特征工件的加工：在五轴数控机床上将预先编写好的程序和优化后的工艺参数输入到数控面板中，于C轴中心处切削一个未标定的圆柱形试件；/n第三步、机床运动轴几何误差辨识：于C轴中心处固定放置一个未标定的圆柱形试件，将探针测头上端固定在机床主轴上，探针测头下端与圆柱形试件的圆柱侧表面接触，通过五轴数控机床的平动轴做圆弧插补运动或者旋转轴做旋转运动，使探针测头绕圆柱形试件旋转一周来检测出圆柱形试件侧表面的圆轨迹；通过改变探针测头的固定位置或改变平动轴或旋转轴的...
【技术特征摘要】
1.基于试件自标定的五轴数控机床几何误差辨识方法，其特征在于：
第一步、特征工件的设计：设计一定尺寸的圆柱形试件；
第二步、特征工件的加工：在五轴数控机床上将预先编写好的程序和优化后的工艺参数输入到数控面板中，于C轴中心处切削一个未标定的圆柱形试件；
第三步、机床运动轴几何误差辨识：于C轴中心处固定放置一个未标定的圆柱形试件，将探针测头上端固定在机床主轴上，探针测头下端与圆柱形试件的圆柱侧表面接触，通过五轴数控机床的平动轴做圆弧插补运动或者旋转轴做旋转运动，使探针测头绕圆柱形试件旋转一周来检测出圆柱形试件侧表面的圆轨迹；通过改变探针测头的固定位置或改变平动轴或旋转轴的运动方式，形成对比组，进行若干组对比；根据参考组和对比组的数据之差，列出相应的方程，从而辨识出试件的几何误差。
2.根据权利要求1所述基于试件自标定的五轴数控机床几何误差辨识方法，其特征在于：误差辨识过程由四组测试组成，以试件的理想尺寸为参考组，实际测量的四组尺寸为对比组；
在测试一中，探针测头静止于φa处，C轴转动一圈从而获取探针测头在该位置的坐标变化，探针测头在φa＝0°处，即X方向，只对X方向上的几何误差敏感，对Y方向的几何误差不敏感，从而反映出X方向上的几何误差；可得式(1)：
r1(Ci)-r(0°)＝EXC,total(Ci)·cosφa+EYC,total(Ci)·sinφa+Wradial(φa+θi)-Eradial,XY(φa)
其中，EXC,total(Ci)为试件在Ci处时的X向总误差，EYC,total(Ci)为试件在Ci处时的Y向总误差，其中(Ci)为旋转轴C轴转动的角度；Eradial,XY(φa)为试件在φa处时的由X和Y平动轴的定位误差及垂直度误差引起的位置误差；Wradial为工件外形误差和安装误差；
在测试二中，探针测头静止于φb，其中0°＜φb<90°处，C轴转动一圈从而获取探针测头在该位置的坐标变化，反映出Y方向的误差量；结合测试一和二结果，可得式(2)：
r2(Ci)-r(0°)＝EXC,total(C...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢成伟，项四通，吴铖洋，刘超，房芳，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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