[发明专利]一种数控机床空间误差辨识方法

权利要求书

1.一种数控机床空间误差辨识方法，其特征在于，包括：

S1、根据数控机床转动误差项建立第一误差多项式，根据数控机床平动误差项建立第二误差多项式；

S2、采用激光跟踪仪测得机床位置数据；

S3、通过求解第一误差多项式得到空间姿态模型，通过求解第二误差多项式得到空间位姿精度模型；

S4、根据步骤S2的机床位置数据与空间姿态模型，计算得到转动误差项多项式系数；

S5、根据步骤S2的机床位置数据、空间位姿精度模型以及转动误差项多项式系数，计算得到平动误差项多项式系数；

S6、根据转动误差项多项式系数、平动误差项多项式系数预测机床各运动轴在任意位置处的单项误差值。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床空间误差辨识方法，其特征在于，还包括将预测得到的机床各运动轴在任意位置处的单项误差值输入空间位姿精度模型，实现机床全工作空间精度预测。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床空间误差辨识方法，其特征在于，步骤S2采用随机点云生成测量点，包括以下分步骤：

A1、确定机床结构；

A2、对每一运动轴随机生成k个控制量；

A3、对于五轴机床，共形成k组由5个随机分量组成的运动控制量；

A4、建立机床运动学模型；

A5、结合机床运动学模型，由每一组运动控制量算出对应的刀尖点位置；

A6、分析空间随机测点云图，确定随机点云对机床工作空间边界区域和高频率加工区域的覆盖情况；

A7、如果通过步骤A6中的分析结果发现随机点云对机床工作空间边界区域以及高频率加工区域的覆盖情况，无法提供足够的误差信息，则在步骤A5的基础上增加一部分测点，使增加的这部分测点分布于机床工作空间边界区域以及高频率加工区域；

A8、完成随机测点分布。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床空间误差辨识方法，其特征在于，步骤S2采用基于可观测度指标的布点生成测量点，包括以下分步骤：

B1、首先在机床的工作空间中生成大量的随机点，作为可选测点的备用库；

B2、从测点的备用库中随机生成一组初始的测量点；

B3、不断的从备选库中向初始测量点中增加新的测点，并同时去除初始测量点中的测点，在此过程中，不断计算测量点的可观测度，以可观测最大为目标，进行测点的增加和删除；

B4、当测点的可观测度指标达到最大时，将该组测量点作为最终测量点。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床空间误差辨识方法，其特征在于，步骤S1采用切比雪夫多项式。