[发明专利]一种基于空间网格补偿方式的数控机床空间误差建模方法

摘要

本发明公布了一种基于空间网格补偿方式的数控机床空间误差建模方法，主要包括以下步骤：第一步，根据机床类型，基于多体系统理论，运用齐次坐标变换方法，建立三轴数控机床空间误差的通用模型；第二步，对模型中的21项几何误差元素，采用激光干涉仪进行测量，并建模；第三步，对数控机床空间误差进行补偿。本发明的建模方法综合了静态几何误差和动态热误差建模方法，将综合模型表达式组合分离为独立的位置影响项和温度影响项，位置误差影响项采取空间网格补偿列表形式，温度误差影响项采取实时采集的形式，由此实现综合补偿。因此，本发明中的建模方法较为科学有效，具有易于补偿、应用方便的特点。

主权项

一种基于空间网格补偿方式的数控机床空间误差建模方法,其特征在于,包括以下步骤：第一步，根据机床类型，基于多体系统理论，运用齐次坐标变换方法，建立三轴数控机床空间误差的通用模型，将每一方向的误差表示为21项几何误差和位置坐标的组合函数，即：$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x=f_1({\mathrm{\δ}}_{uv};{\mathrm{\ϵ}}_{pq};S_{xy},S_{xz},S_{yz};x,y,z)\\ \mathrm{\Δ}y=f_2({\mathrm{\δ}}_{uv};{\mathrm{\ϵ}}_{pq};S_{xy},S_{xz},S_{yz};x,y,z)\\ \mathrm{\Δ}z=f_3({\mathrm{\δ}}_{uv};{\mathrm{\ϵ}}_{pq};S_{xy},S_{xz},S_{yz};x,y,z)\end{array}\right.---\left(1\right)$其中，δ_uv为直线度误差，u表示误差方向，u＝x或y或z,；v表示运动方向，v＝x或y或z,；ε_pq为转角误差，p表示误差方向，p＝x或y或z,；q表示运动方向，q＝x或y或z；S_xy、S_yz、S_xz分别表示三轴之间的垂直度误差；第二步，对上述模型中的21项几何误差元素，采用激光干涉仪进行测量，并建模；第三步，对机床空间误差进行补偿。