一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法技术

一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法，在RTCP功能开启的情况下，将五轴数控机床各旋转轴的转动行程均分为多个节点，每一个旋转轴的检测过程中控制机床摆动至给定节点；采集每个节点下刀具中心点相对初始位置在X轴、Y轴、Z轴三个方向的偏移量；在刀具中心点偏移误差作用下，建立基于刀尖点位置偏差的旋转轴结构参数误差辨识数学模型，得出辨识方程，计算出机床旋转轴结构参数误差；将结构参数误差数值补偿进数控系统对应的旋转轴结构参数中，实现机床旋转轴的误差补偿；采集刀尖点RTCP误差验证误差补偿效果，确定旋转轴结构参数误差是否消除，若消除，则结束；若未消除，则重新进行。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法
本专利技术涉及数控机床领域，特别涉及一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法。
技术介绍
五轴数控机床可以控制刀轴空间方向，使刀具保持最佳切削姿态，实现复杂曲线曲面加工。在加工过程中为有效减小因旋转轴带来的非线性误差，需对刀尖点进行控制，保证其始终位于编程轨迹上。五轴数控机床RTCP功能可以实现刀尖点控制，保证加工过程中刀尖点始终处于编程轨迹上，有效减少刀尖点非线性误差。五轴数控机床RTCP运动控制需要使用旋转轴结构参数进行计算控制，机床在使用过程中因磨损、设备事故等导致旋转轴结构参数发生变化，实际结构参数偏离系统中保存的结构参数值，若数控机床仍按系统中保存的结构参数值进行RTCP运动控制，将导致精度无法满足要求，因此需要提出有效的旋转轴结构参数误差检测、辨识及补偿方法对数控机床结构参数误差进行修正，使其与真实的机械结构参数一致，方可有效消除旋转轴结构参数误差引起的刀具中心运动误差。而目前的现有技术中提供了一些技术方案，但这些技术方案都存在一些问题。在现有技术《CN10515本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：在五轴数控机床RTCP功能开启的情况下，按照预设的检测轨迹，将五轴数控机床各旋转轴的转动行程均分为多个节点，每一个旋转轴的检测过程中控制机床摆动至给定节点；/n步骤S2：采集并记录每个节点下刀具中心点相对初始位置在X轴、Y轴、Z轴三个方向的偏移量，采集到的刀尖点误差数据序列分别记作

【技术特征摘要】
1.一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在五轴数控机床RTCP功能开启的情况下，按照预设的检测轨迹，将五轴数控机床各旋转轴的转动行程均分为多个节点，每一个旋转轴的检测过程中控制机床摆动至给定节点；
步骤S2：采集并记录每个节点下刀具中心点相对初始位置在X轴、Y轴、Z轴三个方向的偏移量，采集到的刀尖点误差数据序列分别记作；
步骤S3：在刀具中心点偏移误差作用下，建立基于刀尖点位置偏差的旋转轴结构参数误差辨识数学模型，得出辨识方程，计算出机床旋转轴结构参数误差；
步骤S4：将结构参数误差数值补偿进数控系统对应的旋转轴结构参数中，实现机床旋转轴的误差补偿；
步骤S5：采集刀尖点RTCP误差验证误差补偿效果，确定旋转轴结构参数误差是否消除，若消除，则结束；若未消除，则从步骤S2开始重新进行。


2.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床旋转轴结构参数误差补偿方法，其特征在于，所述步骤S3中的计算机床旋转轴结构参数误差的方法具体为：
步骤S301：根据五轴数控机床的数控系统中当前旋转轴的结构参数建立五轴数控机床旋转轴某一节点下刀尖点的理论位置的数学模型为：



其中，θ为采样点处旋转轴的角度；a、b、c为数控系统中保存的旋转轴方向向量的三个元素，为单位向量；s、l、h为数控系统中保存的机床空间坐标系下旋转中心三个方向的位置参数分量；这些参数均可通过数控系统获取，为已知量；
步骤S302：建立五轴数控机床旋转轴机械结构在受到与机械结构相匹配的系统结构参数控制下摆动到对应节点时刀尖点的实际位置的数学模型：

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金龙，徐强，李杰，陶文坚，蒋云峰，宋智勇，李颖，楚王伟，
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