[发明专利]基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法

摘要

本发明公开了一种基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法，涉及机床误差补偿技术领域，包括分析堆栈式工作台X、Y轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，分析Z轴导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；本发明能够分析各运动方向导轨系统的偏摆瞬心、俯仰瞬心和滚转瞬心，建立其对应的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差和滚转—阿贝误差模型。利用多体系统动力学理论综合考虑光栅测量系统的零点漂移误差、示值误差和导轨系统阿贝误差建立数控机床综合误差模型，为下一步的误差补偿工作提供基础，从而有效提高数控机床加工精度。

主权项

1.基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分析堆栈式工作台Y轴导轨系统偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心；步骤二、建立Y轴导轨系统引起的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；步骤三、分析堆栈式工作台X轴导轨系统偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心；步骤四、建立X轴导轨系统引起的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；步骤五、分析Z轴导轨系统偏摆瞬心、俯仰瞬心、滚转瞬心；步骤六、建立Z轴导轨系统引起的偏摆—阿贝误差、俯仰—阿贝误差、滚转—阿贝误差模型；步骤七、基于热变形误差临界点理论安装光栅测量系统，建立其零点漂移误差和示值误差模型用于综合误差建模；步骤八、考虑X轴导轨系统瞬心和Y轴导轨系统瞬心将工件运动链分为两支链；步骤九、刀具运动链中补充Z轴导轨系统瞬心部分；步骤十、通过上述步骤建立基于两维阿贝误差和瞬时运动中心的机床误差建模方法；所述光栅测量系统按热变形误差临界点理论安装，建立热变形引起的零点漂移误差模型δZERO和示值误差模型δt；δZERO＝α*L01*ΔT式中：α为光栅尺材料热膨胀系数；ΔT为温度变化量；L01为热变形前光栅测量系统固定螺钉距离其零位的长度；L0为热变形前光栅尺总长度；LXL、LXR分别为热变形前光栅尺固定螺钉左右两侧上任意一点。