[发明专利]考虑机床结构误差的多轴数控加工后置处理方法

摘要

一种考虑机床几何结构误差的多轴数控加工后置处理方法，根据机床结构分别建立不含结构误差的机床运动变换链和含有结构误差的机床运动变换链，采用不含结构误差的机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标，该理想运动坐标中不考虑机床结构误差。之后采用含有结构误差的机床运动变换链计算运动计算上述理想运动坐标的补偿量，通过补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内，保证刀具实际轨迹与设定轨迹的一致性。本发明弥补了传统后置处理方法的不足，可以实现包含机床几何结构误差的多轴后置处理，有助于提高机床加工过程中的运动精度，提高零件加工质量。

主权项

一种考虑机床结构误差的多轴数控加工后置处理方法，包括如下步骤：(1)建立机床运动变换链，该机床运动链包括刀具到机床运动链QMT和工件到机床运动链TWM，刀具刀位点方向矢量和位置经运动变换得到的工件上加工点的方向矢量PW和位置矢量UW，关系如下面方程组所示： T MW U W 0 T = Q MT 0 0 1 0 T T MW P W 1 T = Q MT 0 0 0 1 T (2)根据机床运动变换链求解刀具运动的各运动轴理想运动坐标：根据步骤(1)中获得的机床运动变换链，求解刀位点源文件中两个相邻刀位点即起始刀位点CL0和下一刀位点CLd之间运动的理想轴运动坐标Δ0；(3)根据机床各个运动部分存在的沿X，Y，Z轴的微小平动ΔX、ΔY、ΔZ，以及沿X，Y，Z轴的微小转动ΔA、ΔB、ΔC，求得机床任意第j个运动部件到第i个运动部件误差变换阵误差变换阵： ΔQ i , j = 0 - ΔC ΔB ΔX ΔC 0 - ΔA ΔY - ΔB ΔA 0 ΔZ 0 0 0 0 则步骤(1)中得到的机床运动变换链则转换为含有结构误差的机床运动变换链，如下面方程组所示： T MW ′ U W 0 T = Q MT ′ 0 0 1 0 T T MW ′ P W 1 T = Q MT ′ 0 0 0 1 T 其中，Q′MT是含有结构误差的刀具到机床运动链的变换矩阵，T′MW是含有结构误差的工件到机床运动链的变换矩阵。(4)根据上述含有结构误差的机床运动变换链计算上述理想运动坐标的补偿量，然后根据所得补偿量补偿该理想运动坐标，使得机床的实际运动轨迹与设定运动轨迹之间的偏差在允许范围之内；(5)输出起始刀位点CL0和目标刀位点CLd之间运动的最终轴运动坐标为：Δ＝Δ0+dΔk经过上述步骤即可获得包含机床结构误差的机床后置处理结果。