基于球桿儀的三軸立式數控銑床幾何誤差分析方法研究.pdf

1、數控機床加工精度是企業(yè)產品質量的直接影響因素,提高其加工精度是企業(yè)發(fā)展的必要。幾何誤差和熱變形誤差是機床加工精度的主要影響因素。在溫度比較穩(wěn)定時,熱變形誤差對機床加工精度的影響可以忽略,幾何誤差就成為主要影響因素。由于幾何誤差具有比較穩(wěn)定,受環(huán)境影響小,容易進行誤差補償等特點而成為機床誤差補償的主要研究方向。通過測量幾何誤差并有針對性地采取有效的方法對機床誤差進行降低或補償,能夠有效地改善數控機床的加工精度。由此可見,對數控機床幾何誤差

2、分析研究并準確、有效地測量計算就變得十分有意義。本文采用QC10球桿儀對三軸數控銑床綜合誤差進行測量分析并分離各項幾何誤差。具體研究內容如下:
　　(1)分析影響數控機床加工精度的誤差源、誤差分類以及各項幾何誤差,并介紹QC10球桿儀的測量原理和測量方法。
　　(2)采用幾何誤差模型和誤差參數模型相結合的方法,利用齊次坐標變換建立機床的幾何誤差模型,將復雜的空間位置和方向變化轉換為矩陣計算,使模型更簡單、直觀;誤差參數模型實

3、際上是關于位置坐標的多項式,這樣就將空間幾何問題轉化為多項式問題,更方便計算。
　　(3)采用QC10球桿儀對三軸立式數控銑床的綜合誤差進行測量,并利用單純形粒子群算法對模型中的幾何誤差參數問題進行求解,提高了幾何誤差的準確性和計算效率。
　　(4)開發(fā)了基于VB和MATLAB軟件混合編程的圓度誤差評定軟件。采用最小二乘法和最小外接圓法對機床各運動平面的圓度誤差進行評定,并取得了良好的效果。VB能夠提供可視化設計平臺,而MA