一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法技术方案

本发明专利技术涉及数控机床技术领域，特别是涉及一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法，包括几何误差建模、空间定位误差预测、空间定位误差补偿三大模块，通过构建五轴数控机床各进给轴几何误差与刀具空间定位误差的映射关系建立几何误差模型；辨识机床进给轴的各项几何误差，带入几何误差模型内，建立空间定位误差预测模型；结合空间定位误差预测模型和西门子数控系统的垂度误差补偿接口，补偿五轴数控机床空间定位的误差。通过本方法，能有效解决无法覆盖影响机床空间定位精度的所有误差项的问题，补偿精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法
本专利技术涉及数控机床
，特别是涉及一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法。
技术介绍
五轴数控机床广泛应用于航空、航天、汽车等制造领域复杂零件的加工。随着人们对产品性能需求的不断提升，相应产品的五轴联动加工精度要求也逐步攀升。特别是在飞机制造领域，新一代飞机高隐身、高机动、高载荷性能需求使得结构件更加趋于大型化、复杂化和紧密化，对五轴数控机床的加工精度带来了极大的挑战。此外，航空制造领域大型、超大型五轴数控机床应用普遍，其购置费用高昂，使用周期较长。随着加工应用的持续进行，五轴数控机床加工精度退化严重，成为影响大型飞机结构件加工质量的重大隐患。零件加工精度需求不断提升，五轴数控机床的加工精度却随着应用不断退化，机床制造领域和数控加工应用领域都急需找到一种有效方法来持续提升五轴数控机床的加工精度。现有技术中，提出了公开号为CN108372428A，公开日为2018年08月07日的中国专利技术专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：五轴机床结构误差自动测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：/na.构建五轴数控机床各进给轴几何误差与刀具空间定位误差的映射关系，建立五轴数控机床的几何误差模型；/nb.辨识机床进给轴的各项几何误差，将其带入步骤a中建立的几何误差模型内，建立空间定位误差预测模型，预测五轴数控机床空间定位的误差；/nc.结合空间定位误差预测模型和西门子数控系统的垂度误差补偿接口，补偿五轴数控机床空间定位的误差。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.构建五轴数控机床各进给轴几何误差与刀具空间定位误差的映射关系，建立五轴数控机床的几何误差模型；
b.辨识机床进给轴的各项几何误差，将其带入步骤a中建立的几何误差模型内，建立空间定位误差预测模型，预测五轴数控机床空间定位的误差；
c.结合空间定位误差预测模型和西门子数控系统的垂度误差补偿接口，补偿五轴数控机床空间定位的误差。


2.根据权利要求1所述的一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法，其特征在于：所述步骤a具体包括：
a1.分别建立X、Y、Z、C和A进给轴的理想位姿的坐标系{O-XYZ}和实际位姿的坐标系{O′-X′Y′Z′}；
a2.求解进给轴的三项线性误差和求解进给轴的各项角度误差和其中i代表进给轴，x,y,z,α,β和γ代表对应几何误差的方向，wi代表了进给轴i对应的位置；
a3.根据齐次坐标表达方法，通过四阶方阵建立各进给轴的理想运动矩阵Mi和误差矩阵Ei；
a4.联立方程组，求解几何误差模型：
Perror＝Pactual-Pideal






Ai＝MiEi，
其中，Pt为刀尖点的坐标。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于西门子系统的空间定位误差补偿方法，其特征在于：所述步骤b中辨识所得的机床进给轴的各项几何误差具体指：利用检测仪器直接测量机床各个进给轴的几何...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，李颖，李庆，郭瑞华，李连玉，张云，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51