基于激光跟蹤儀的大型五軸數(shù)控機床空間精度檢測及建模.pdf

1、在航空航天制造業(yè)中，存在著大量不同類型的大尺寸復(fù)雜零件，相對于小型機床而言，大型五軸數(shù)控機床由于其工作空間范圍大、結(jié)構(gòu)靈活，在加工這類零件時具有明顯的優(yōu)勢。然而大型機床往往受到自身制造、裝配等精度的限制，導(dǎo)致其在進行超精密加工時無法滿足精度要求，而機床空間精度作為各誤差源在機床系統(tǒng)中的綜合體現(xiàn)，能很好的反映大型機床在全工作空間域的精度，并為機床精度補償提供依據(jù)。因此，本文以提高大型五軸數(shù)控機床空間精度為目的，開展了空間精度的檢測、建模等

2、相關(guān)研究。具體內(nèi)容如下：
　?。?）首先開展空間誤差源分析，定義了空間精度的表示方法。結(jié)合大型五軸機床工作空間特征，選擇 API激光跟蹤儀作為檢測儀器，研究其相關(guān)檢測原理，包括三維位置坐標(biāo)測量原理以及轉(zhuǎn)站測量原理等。根據(jù)五軸機床空間精度特征，設(shè)計了空間位姿精度的檢測方案。借用機器人學(xué)中工作空間的概念，采用蒙特卡洛法，分析了五軸數(shù)控機床的工作空間。
　　（2）基于GPS原理，采用激光跟蹤儀，設(shè)計了五軸數(shù)控機床“多站法”空間位姿

3、精度優(yōu)化檢測方案。在工作空間分析的基礎(chǔ)上，研究了空間測點生成算法，獲得了機床工作空間的測點?；谶z傳算法分別優(yōu)化了激光跟蹤儀在測量過程中的設(shè)站和空間位姿檢測路徑，保證了測量精度，并提高了測量效率。
　?。?）采用多項式函數(shù)擬合出各單項誤差在機床各軸任意位置處的誤差值，結(jié)合多體運動學(xué)建立的機床空間位姿模型，計算出特定位置的機床位姿向量，與激光跟蹤儀檢測出的相應(yīng)位置處的位姿數(shù)據(jù)相比較，得到差異向量，運用LM算法，辨識出了各單項誤差擬合