多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法技术

本发明专利技术涉及数控机床技术领域，具体为一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法。一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，包括以下步骤：步骤1.将测量空间划分为空间立方体，对立方体测量空间的几何误差进行标定；步骤2.使用IMU与激光干涉仪对沿各轴方向的空间误差进行融合；步骤3.使用非线性误差辨识曲线进行误差估计；步骤4.使用双IMU对数控机床误差进行预测；步骤5.建立相应的数学模型，使用双IMU对数控机床空间几何误差进行解耦。通过使用激光干涉仪与IMU将二者测量出的误差进行融合，使误差测量更加精确。为后续的误差预测及解耦打下坚实基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床，具体为一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法。

技术介绍

1、数控机床是一种重要的加工设备，在航空、汽车等行业有着广泛的应用。然而，由于机床结构和工艺因素的限制，加工过程中常常会出现空间误差，导致加工精度下降。通常可以将数控机床空间误差按不同的运动轴进行解耦，在此基础上进行误差的归属和补偿。误差解耦的前一阶段是机床的误差辨识。为了提高机床误差解耦的精度，对机床误差的研究通常侧重于误差辨识方法。然而，对于多轴数控机床空间几何误差而言，识别过程的精度控制仅依赖于识别工具本身的精度，尚未提出基于不同工具的误差识别融合模型。目前的解决方法多数仍然依赖于经验调整和试错，缺乏准确的误差预测和主动控制手段。因此，迫切需要一种新的方法来解决这一问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法。

2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，包括以下步骤：步骤1.将测量空间划分为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.将测量空间划分为空间立方体，对立方体测量空间的几何误差进行标定；

2.根据权利要求1所述的多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：在步骤1中，立方测量空间存在3方向误差，测量空间结点上的误差使用直线向量表示，且符合向量加法的三角形法则，结点从其中心出发，假设其到顶部平面的空间误差向量为其到正平面和右平面的空间误差向量为则空间中3个误差向量可表示为公式(1)，

3.根据权利要求1所述的多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：步骤2中，将IMU按公式(2)～(9)...

【技术特征摘要】

1.一种多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.将测量空间划分为空间立方体，对立方体测量空间的几何误差进行标定；

2.根据权利要求1所述的多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：在步骤1中，立方测量空间存在3方向误差，测量空间结点上的误差使用直线向量表示，且符合向量加法的三角形法则，结点从其中心出发，假设其到顶部平面的空间误差向量为其到正平面和右平面的空间误差向量为则空间中3个误差向量可表示为公式(1)，

3.根据权利要求1所述的多轴数控机床空间几何误差融合与解耦方法，其特征在于：步骤2中，将imu按公式(2)～(9)的方式进行误差球变换，即可求得双imu的各轴均值μimu和方差p′imu，将μlaser作实际测量位置，p′laser反映测量位姿状态，在同一轴上对各结点进行数据融合，结点处的真实观测值是融合后的观测值，其与zimu和zlaser进行对比后即可得出观测误差δlaser和δimu，在上述两式的基础上，对原观测值进行比对，即可得出当前结点处的轴伸缩系数αlaser和αimu，记为公式(14)～(15)；当αlaser和αimu都为1时，表示激光干涉仪与imu的测量结果一致，此时δlaser与δimu均为0，αimu对x,y,z轴分别展开，可得到不同方向的伸缩系数αimu-x,αimu-y,αimu-z，将观测数据zimu沿三个轴分别除以αimu，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李巍，米晶，骆鸣，左维，王启祥，闫利文，付鹏强，
申请(专利权)人：天津中德应用技术大学，
类型：发明
国别省市：