复合加工机床空间误差建模和参数识别

作     者：吴迎春 白永明 沈建新 

作者机构：南京航空航天大学机电学院 无锡工艺职业技术学院机电与信息工程学院 

出 版 物：《机械科学与技术》 (Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家高档数控机床与基础制造装备科技重大专项（2014ZX04001071） 江苏省职业教育线缆智能制造“双师型”名师工作室 江苏高校“青蓝工程”（2021） 无锡市职业教育吴迎春智能控制名师工坊 

主　　题：复合加工机床 零参考模型 空间误差 参数识别 激光跟踪仪 

摘      要：对机身复合加工机床提出了一种空间误差运动学建模和提高其定位精度的系统方法。通过模型坐标系配置和角度误差转换矩阵设置使激光跟踪仪方便测量和辨识刀具点的位姿精度，并列出了机床零参考模型的理论运动学正解和辨识参数。通过L-M算法结合卡方数据拟合辨识得到了机床模型几何参数。参数识别值指出直线轴存在一定的角度误差，旋转轴也存在一定的角度误差和机床零件的装配误差。标定结果显示机床的定位误差和姿态误差平均值分别为0.0342mm和6.96×10-4rad，比初始误差分别降低了82.6%和41.5%，说明机床的空间精度经过参数辨识得到较大幅度提升。本文提出的空间误差建模、精度检测和参数辩识等系统方法有助于特殊结构的机床提高空间定位精度。