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1、Design0ndResearch設(shè)計(jì)與研究加工中心幾何誤差建模與補(bǔ)償研究黃克、f關(guān)立文、王立平(電子科技大學(xué)機(jī)械電子Z-程學(xué)院，四川成都611731；清華大學(xué)機(jī)械工程糸，北京100084)摘要：運(yùn)用多體系統(tǒng)理論，以NAS979圓錐臺(tái)試件作為檢測(cè)試件，針對(duì)一種立式五軸加工中心，分析了33項(xiàng)幾何誤差。并建立了幾何誤差模型。將仿真結(jié)果與三坐標(biāo)機(jī)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了幾何誤差模型具有比較理想的預(yù)測(cè)性能。根據(jù)實(shí)際情況簡(jiǎn)化了誤差模型，并提出了幾何誤差補(bǔ)償策略，為加工中心的幾何誤差補(bǔ)償研究提供了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：立式五軸加
2、工中心；幾何誤差建模；檢測(cè)試件；誤差補(bǔ)償中圖分類號(hào)：TH161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AResearchofgeometricerrormodelandcompensationofverticalmachiningcenterHUANGKe、”GUANIAwen，WANGLipingj，(①LlniversityofElectronk、ScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，CHN；②DeparlmentofMechanicalEngineering，F(xiàn)singhuaUnivers
3、ity，Beijing100084，CHN)Abstract：Accordingtothetopologyofafive—axisverticalmachining(',enter，ageometricerrormodelisestablishedbythetheoryofmulti—bodysystembasedontheNAS979circulartruncatedconetestpiece．Theresultsobtainedhysimulationarecomparedwiththeresultsobta
4、inedbythecoordinatemeasuritagmachine．Ithasprovedthevalidityofthepredictionperformanceofthegeometricerrormode1．Thegeometricerrormodelissimplifiedaccordingtotheactualsituation，andthegeometricerrorcompensationstrategyofmachiningcenterisputforward．Theestablishmen
5、tofthemodelandthepropositionoftheerrorcompen—sationstrategyprovidetheoreticalbasisfortheresearchoferrorcompensation．Keywords：five—axisverticalmachiningcenter；geometricerrorsmodel；testpiece；errorcompensation隨著生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展和精密制造技術(shù)針對(duì)某公司生產(chǎn)的立式五軸加工中心，通過(guò)分析的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代制造業(yè)
6、對(duì)數(shù)控機(jī)床的加T精度提出機(jī)床結(jié)構(gòu)和誤差源，利用多體運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，推導(dǎo)了加T_r更高的要求。數(shù)控機(jī)床逐漸向高精度、高速度、智能中心的幾何誤差數(shù)學(xué)模型，并提出了誤差補(bǔ)償策略，為化方向發(fā)展。機(jī)床的精度直接影響了工件的加T精機(jī)床實(shí)施誤差補(bǔ)償提供了理淪參考。度。大量研究表明：幾何誤差和熱誤差對(duì)機(jī)床加工精l加工中心結(jié)構(gòu)描述和幾何誤差分析度的影響程度可以占到70％。對(duì)此，為了提高機(jī)床的加丁精度，同內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)誤差建模、誤差辨識(shí)和1．1加工中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述誤差補(bǔ)償進(jìn)行了大量的研究，并取得了顯著的成果，如針對(duì)某公司生產(chǎn)的立式五軸加
7、工中心進(jìn)行研究，采蚪j(luò)多體系統(tǒng)理論進(jìn)行誤差建模、基于D—H變換矩陣該加T中心的結(jié)構(gòu)示意阿及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如1所示。建立的機(jī)床位姿計(jì)算模型等等J。但上述研究主要該加：I：中心的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)分支，分別為床身到T集中在對(duì)i軸、四軸數(shù)控機(jī)床的空問(wèn)位置誤差方面的件的分支(0一l一2)和床身到刀具的分支(0—3一研究，對(duì)于五軸加工中心的位置、姿態(tài)誤差并沒(méi)有進(jìn)行5—一7—8)。南多體系統(tǒng)理論和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析町列充分的研究。出其低序體陣列，如表1所示。陽(yáng)家科技最大0項(xiàng)：f自聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)J術(shù)精度測(cè)評(píng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)(2014ZX04014-03I
8、)Sj&gx：a~期．?年第，。設(shè)計(jì)與研究DesignandResearch1．3NAS979檢測(cè)試件簡(jiǎn)介機(jī)床的加工性能直接反映在T件精度上，評(píng)價(jià)機(jī)床加1一精度，其中一個(gè)有效的方法是試切機(jī)床檢驗(yàn)試件，檢驗(yàn)試件的精度可以直接反映機(jī)床加工精度和性能。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)于1969年制定_『“通用切削測(cè)試——NAs系列金屬切削裝備規(guī)范”，該規(guī)范中NAS979圓錐臺(tái)試件
