五轴机床加工零件轮廓误差预测方法

作     者：吕盾 刘青 刘沛 汤洪涛 赵万华 卢秉恒 LU Dun;LIU Qing;LIU Pei;TANG Hongtao;ZHAO Wanhua;LU Bingheng

作者机构：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054 科德数控股份有限公司辽宁大连116600 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第54卷第2期

页      面：9-15页

核心收录：

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)] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51775421) 国家科技重大专项资助项目(2015ZX04001002) 

主　　题：五轴数控机床 轮廓误差 精度预测 S形试件 

摘      要：研究了五轴机床进给轴实际位置预测方法和零件轮廓误差求解方法,在此基础上提出了五轴机床加工零件轮廓误差预测方法。机床进给轴实际位置的预测,通过辨识选定机床进给轴传递函数和读取待加工零件插补指令、将各轴指令输入各轴传递函数获得。零件轮廓误差的求解,通过正运动学变换求解工件坐标系下待加工零件的指令位置轨迹和实际位置轨迹、求解二者之间的轮廓误差来实现。以S形试件为加工零件,以科德KMC600S UMT五轴铣车立式复合加工中心为加工机床,预测了S缘条直纹面A的轮廓误差。刀尖位置误差和刀轴姿态误差引起的零件轮廓误差随着直纹面的位置变化,误差分别在0.04 mm和±7×10^-5 rad内。研究结果表明:建立的五轴机床加工零件轮廓误差预测方法,可以在加工前实现零件轮廓误差的精确预估,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,为优化加工参数、保证高速加工下的零件轮廓精度提供依据。