[发明专利]成形磨削综合误差模型创建方法及磨齿机几何-热误差控制方法

权利要求书

1.一种成形磨削综合误差模型创建方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：获取磨齿机的误差项：

11)利用测量仪器测量得到磨齿机的与位置相关的几何误差以及与位置无关的几何误差；

12)针对车身(X轴)和Z轴建立闭环有限元模型以模拟温度场，通过温度场模拟获取：

由车身(X轴)热误差引起的在X方向和Z方向上的位置误差和

由车身(X轴)热误差引起的在Y方向上的角度误差

由Z轴热误差引起的在X方向和Z方向上的位置误差和

由Z轴热误差引起的在Y方向上的角度误差

13)建立热误差预测模型，利用热误差预测模型分别预测得到：

由砂轮主轴热误差引起的在X方向和Z方向上的位置误差和

由C轴热误差引起的在X方向和Z方向上的位置误差和

步骤二：根据多源误差理论，利用磨齿机的几何误差项和热误差项分别建立磨齿机各相邻的系统体之间的误差变换矩阵，得到：

工件与C轴之间的误差变换矩阵T₃₂；

C轴与车身(X轴)之间的误差变换矩阵T₂₁；

车身(X轴)与Z轴之间的误差变换矩阵T₁₄；

Z轴与立柱之间的误差变换矩阵T₄₅；

立柱与回转拖板之间的误差变换矩阵T₅₆；

回转拖板与Y轴之间的误差变换矩阵T₆₇；

Y轴与砂轮主轴之间的误差变换矩阵T₇₈；

砂轮主轴与砂轮之间的误差变换矩阵T₈₉；

步骤三：根据磨齿机的拓扑结构，得到工件与砂轮之间的误差变换矩阵：

T₃₉＝T₃₂T₂₁T₁₄T₄₅T₅₆T₆₇T₇₈T₈₉

其中，T₃₉为工件与砂轮之间的误差变换矩阵，也即为构建得到成形磨削综合误差模型。

2.根据权利要求1所述的成形磨削综合误差模型创建方法，其特征在于：所述步骤12)中，通过温度场模拟获取的车身(X轴)热误差引起的热误差为：

由车身(X轴)热误差引起的在X方向上的位置误差为：

由车身(X轴)热误差引起的在Z方向上的位置误差为：

由车身(X轴)热误差引起的在Y方向上的角度误差为：

其中，L表示立柱下车身(X轴)的长度；β表示立柱相对于床身的倾斜角；H表示立柱的厚度；ΔL表示X轴方向上的总热膨胀。

3.根据权利要求1所述的成形磨削综合误差模型创建方法，其特征在于：所述步骤12)中，通过温度场模拟获取的Z轴热误差引起的热误差为：

由Z轴热误差引起的在X方向上的位置误差为：

由Z轴热误差引起的在Z方向上的位置误差为：

由Z轴热误差引起的在Y方向上的角度误差为：

其中，H'表示床身的长度；ΔH'表示床身长度方向上的热变形；W表示床身厚度；α表示床身发生的偏转角。