复合加工机床空间误差补偿和精度提升

作     者：吴迎春 白永明 沈建新 WU Yingchun;BAI Yongming;SHEN Jianxin

作者机构：无锡工艺职业技术学院机电与信息工程学院宜兴214206 南京航空航天大学机电学院南京210006 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：104-112页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 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项目(2014ZX04001071) 江苏省职业教育线缆智能制造“双师型”名师工作室(2022) 无锡市职业教育吴迎春智能控制名师工坊(2021) 江苏省高校青蓝工程项目(2021) 

主　　题：复合加工机床 运动学模型 空间误差 补偿 L-M算法 

摘      要：对特殊结构的复合加工机床采用D-H和H-M方法结合的系统主法进行了运动学建模,使激光跟踪仪测量的机床空间误差便于模型参数辨识,并列出了机床理论模型的正解和机床误差模型的识别参数。在机床运动学误差模型中,以验证点的理论空间位姿为基准,根据刀具点空间位姿相对于机床坐标轴的雅克比矩阵,使用分块矩阵结合L-M算法,计算得到了验证点的坐标轴补偿值,算法收敛速度快,相对于雅克比矩阵迭代法提高了计算效率,经过坐标轴补偿后机床的空间位置误差和姿态误差平均值分别为0.00422 mm和9.99×10-4 rad,比补偿前误差分别降低了82.5%和16.1%,表明复合加工机床的空间位姿精度得到大幅提升。