四轴坐标测量机回转台误差辨识方法技术

技术编号:25686812 阅读:67 留言:0更新日期:2020-09-18 20:59
本发明专利技术提供一种四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,包括:在回转台中心建立转台坐标系,根据回转台几何误差模型获得不同旋转角度下实际坐标与理论坐标的位置关系,将标准球安装在回转台三个不同位置旋转一周获得三组对应位置关系构建误差矩阵方程,通过最小二乘法得到不同角度下回转台的回转轴几何误差,最后通过线性插值获得360°内任意角度的几何误差。与机床上广泛应用球杆仪辨识方法相比,本方法安装次数少,操作要求低,降低了实验难度,对具有三平动轴的坐标测量机和机床均适用。

【技术实现步骤摘要】
四轴坐标测量机回转台误差辨识方法
本专利技术属于坐标测量机测量、精密机械测量领域,尤其是一种四轴坐标测量机回转台误差辨识方法。
技术介绍
三坐标测量机可以对零部件的尺寸、形状和位置进行检测,在机械制造、汽车生产线和航空航天等加工测量领域具有广泛的应用。但是,生产需求增加对测量效率也提出了更高的要求。对于回转体类零件的测量,比如发动机套筒、航空发动机叶片等,仅仅依靠传统的三坐标测量机进行测量效率较低,因此,对传统三坐标测量机配置回转台形成四轴坐标测量机应运而生。不同于平动轴的几何误差建模、辨识已经很成熟,回转轴的误差建模方法和辨识方法还有诸多探索之处。由于机械加工制造技术的发展,数控加工中心早已经向多轴联动方向发展,尤其是五轴数控机床,其配有两个转台,因而大量关于五轴机床的双转台几何误差建模和辨识的方法被提出,在这些方法中,球杆仪因其良好的测量性能被广泛使用。配有回转台的坐标测量机在结构上明显比五轴数控机床简单,因而关于回转轴的建模与辨识方法可以借鉴五轴数控机床上的转台误差辨识方法。但是,球杆仪一次安装位置下只能得到一个几何误差,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,其特征在于,包括:/n在回转台中心建立转台坐标系,根据回转台几何误差模型获得不同旋转角度下实际坐标与理论坐标的位置关系,将标准球安装在回转台三个不同位置旋转一周获得三组对应位置关系构建误差矩阵方程,通过最小二乘法得到不同角度下回转台的回转轴几何误差,最后通过线性插值获得360°内任意角度的几何误差。/n

【技术特征摘要】
1.一种四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,其特征在于,包括:
在回转台中心建立转台坐标系,根据回转台几何误差模型获得不同旋转角度下实际坐标与理论坐标的位置关系,将标准球安装在回转台三个不同位置旋转一周获得三组对应位置关系构建误差矩阵方程,通过最小二乘法得到不同角度下回转台的回转轴几何误差,最后通过线性插值获得360°内任意角度的几何误差。


2.如权利要求1所述的四轴坐标测量机回转台误差辨识与补偿方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:
步骤S1,在回转台中心建立转台坐标系OXYZ;
步骤S2,在回转台上的一个位置安装标准球,测得标准球球心的初始坐标P10(x1,y1,z1);
步骤S3,按照一定角度间隔将回转台旋转一周,在每个旋转角度θ下,根据公式(1)计算出球心的理论坐标;
球心的理论坐标为:



测得标准球球心的实际坐标;
球心的实际坐标为:



球心的实际坐标与理论坐标的误差表示为:



其中δxc、δyc和δzc为回转台的回转轴三个方向的平动误差,εxc、εyc和εzc为回转台的回转轴三个方向的转动误差;
步骤S4,将标准球分别安装在回转台上另外两个位置,以同样的角度间隔重复步骤S2、S3,每个旋转角度θ下获得三组球心的实际坐标与理论坐标的位置关系;对每一个旋转角度θ,其对应的误差矩阵方程为:



其中,另外两个位置时,
标准球球心...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭沈毅君杨康宇朱利民
申请(专利权)人:无锡身为度信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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