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《基于球桿儀檢測五軸數(shù)控機(jī)床主軸的熱誤差.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第23卷第5期光學(xué)精密工程Vol
2、23No．5OpticsandPrecisionEngineeringMav．20152015年5月文章編號1004—924X(2015)05—1401—08基于球桿儀檢測五軸數(shù)控機(jī)床主軸的熱誤差何振亞，傅建中h，陳子辰(1．浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系浙江省先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310027；2．華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院廣東省精密裝備與制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640)摘要：提出了一種基于球桿儀的主軸熱誤差檢測新方法用于五軸數(shù)控機(jī)床主軸熱誤差的便捷檢測。該方法借助五軸數(shù)控機(jī)
3、床的兩個旋轉(zhuǎn)軸分別單獨(dú)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)兩個正交圓或圓弧構(gòu)成的球桿儀空間軌跡測量；采用最小二乘方法對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，求解主軸空間位置；通過初始狀態(tài)和經(jīng)過一定時間間隔測量多組數(shù)據(jù)，分離得到相應(yīng)時間段的主軸熱誤差，包括1個軸向熱伸長和2個徑向熱誤差。以雙轉(zhuǎn)臺五軸數(shù)控機(jī)床為例，從安裝方法、測量步驟和辨識原理等方面介紹基于球桿儀的主軸熱誤差檢測方法，并與ISO230—3中的5點(diǎn)法進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：該方法的辨識結(jié)果與5點(diǎn)法測量結(jié)果的平均相對偏差小于15．8，驗(yàn)證了本文方法的可行性和有效性。該方法測量裝置簡潔，便于攜帶、安裝和測量
4、，測試結(jié)果可為五軸數(shù)控機(jī)床主軸熱誤差補(bǔ)償提供依據(jù)，從而有效地提高機(jī)床的加工精度。關(guān)鍵詞：五軸數(shù)控機(jī)床；主軸；熱誤差；誤差測量；球桿儀中圖分類號：TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10．3788／OPE．20152305．1401Thermalerrormeasurementofspindlefor5-axisCNCmachinetoolbasedonballbarHEZhen—ya～。FUJian—zhongh，CHENZi—chen(1_ZhejiangProvinceKeyLaboratoryofAdvancedManuf
5、acturingTechnology，DepartmentofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China；2．GuangdongProvincialKeyLaboratoryPrecisionEquipmentandManufacturingTechnology，SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，C
6、hina)*C0rrP0，zgauthor，E-mail：fJz@U．edu．cnAbstract：Anovelmethodbasedonaballbartomeasurethethermalerrorsofmachinetoolspindleswasproposedtocompensatethethermalerrorof5-axisComputerNumericalControl(CNC)machinetools．Withthehelpofthemovementsofthetworotationalaxes，thevol
7、umetricpathscomprisedoftWOorthogona1circlesorarcsweremeasuredbytheballbar．Theleastsquaremethodwasusedtoprocessthemeasurementdatatoobtainthevolumetricpositionsofthemachinetoolspindles．Throughfrequentlytestingwiththismethodatcertainintervals，thethermalerrorsofmachine
8、toolspindlescouldbecalculated，including1axialelongationand2radialthermalerrors．Toexplainthis收稿日期：2014—08—20；修訂日期：2014—10—13．基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No．51175461)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(No20120101110055)；華南理工大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助光學(xué)精密工程第23卷method，a5-axisCNCmachinetoolwithatitlingrot
9、arytablewastakenasanexampletoelaboratetheinstallation，measurementprocedureandtheidentificationprinciple．Finally，acontrastexperimentwasconductedwi
