五轴机床误差建模与补偿解析新算法

作     者：要小鹏 殷国富 方辉 YAO Xiao-peng;YIN Guo-fu;FANG Hui

作者机构：四川大学制造科学与工程学院四川成都610065 西南科技大学制造科学与工程学院四川绵阳621010 

出 版 物：《四川大学学报（工程科学版）》 (Journal of Sichuan University (Engineering Science Edition))

年 卷 期：2013年第45卷第5期

页      面：154-159页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家科技重大专项课题资助项目(2012ZX04011-031) 四川省科技支撑计划资助项目(2010GZ0051) 

主　　题：五轴机床 多体动力学 综合误差补偿模型 变权系数 

摘      要：为了建立高精度的五轴机床综合误差补偿模型,假设机床各部件为刚体连接,简化了机床运动拓扑关系,并解析了59项综合误差分量。基于小误差假设,运用多体动力学对机床几何误差和热误差统一建模,提出了新型综合误差补偿模型。综合机床各轴热误差解析结果,提出了针对主轴热误差和进给轴热误差的新型测量法:5点测量法和6点测量法。考虑到机床热误差测量点分布离散且数据信息不完整,运用灰色系统理论建立了变权系数GM(1,n)热误差预测模型,并完成了热误差曲线拟合。实验证明理论预测值与实验结果一致,主轴模型误差范围在0～2μm之间,进给轴模型误差在0～12μm之间。将该算法用SIMEMS840D数控系统中的PMC单元开发实时补偿软件,实验表明机床在完成补偿后误差变化量在0～29μm之内。