[发明专利]基于RTCP的五轴数控机床摆动轴几何误差辨识方法有效

专利信息
申请号: 201610045130.6 申请日: 2016-01-22
公开(公告)号: CN105479268B 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 刘辛军;李杰;陈俊宇;董泽园 申请(专利权)人: 清华大学;成都飞机工业(集团)有限责任公司
主分类号: B23Q17/00 分类号: B23Q17/00;B23Q23/00
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 黄德海
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种基于RTCP的五轴数控机床摆动轴几何误差辨识方法,包括C摆动轴几何误差辨识方法,C摆动轴几何误差辨识方法包括以下步骤:S1:保持A摆动轴静止并设置C摆动轴的运动轨迹;S2:检测球头检具中心的位置误差,将球头检具中心的位置误差与C摆动轴几何误差模型相结合,建立球头检具中心关于C摆动轴几何误差辨识方程组;S3:多次调整球头检具中心的几何偏置参数,得到多组C摆动轴辨识方程组,形成球头检具中心关于C摆动轴几何误差项的超静定线性方程组。S4:用最小二乘法求解方程组,得到C摆动轴的各项几何误差。根据本发明实施例的五轴数控机床摆动轴几何误差辨识方法较系统全面。
搜索关键词: 基于 rtcp 数控机床 摆动 几何 误差 辨识 方法
【主权项】:
1.一种基于RTCP的五轴数控机床摆动轴几何误差辨识方法,其特征在于,所述数控机床包括A摆动轴、C摆动轴以及X、Y和Z平动轴,所述C摆动轴可枢转地连接在所述Z平动轴上,所述A摆动轴可枢转地连接在所述C摆动轴上,所述A摆动轴上设有球头检具,所述A摆动轴的枢转轴线沿X轴方向延伸,所述C摆动轴的枢转轴线沿Z轴方向延伸,所述辨识方法包括C摆动轴几何误差辨识方法,所述C摆动轴几何误差辨识方法包括以下步骤:S1:在数控机床开启RTCP运动控制功能的条件下,保持A摆动轴静止并设置C摆动轴的运动轨迹,通过数控机床的RTCP运动控制功能自动协调平动轴的跟随运动;S2:利用RTCP精度检测装置检测球头检具中心的位置误差,其中,RTCP精度检测装置通过磁性吸座固定在机床工作台上,所述球头检具中心位于RTCP精度检测装置的三个传感器的检测交汇点,将球头检具中心的位置误差与C摆动轴几何误差模型相结合,建立球头检具中心关于C摆动轴几何误差辨识方程组;S3:多次调整球头检具中心的几何偏置参数,重复所述步骤S2,得到多组C摆动轴几何误差辨识方程组,以形成球头检具中心关于C摆动轴几何误差项的超静定线性方程组;S4:应用最小二乘法求解C摆动轴几何误差项的超静定线性方程组,得到C摆动轴的各项几何误差,C摆动轴的运动轨迹为圆形,在C摆动轴的转角运动区间内等间距设置多个误差辨识点,在每个误差辨识点处采集球头检具中心的位置误差,在步骤S3中,所述C摆动轴的调整次数为两次,所述超静定线性方程组包括三组所述C摆动轴几何误差辨识方程组,C摆动轴几何误差项的超静定线性方程组为:AX=B,其中:X=[XCi YCi ZCi αCi βCi γCi]T,B=[ΔX1i ΔY1i ΔZ1i ΔX2i ΔY2i ΔZ2i ΔX3i ΔY3i ΔZ3i]T,XCi、YCi、ZCi为C摆动轴相对于Z平动轴的三项线性几何误差,αCi、βCi和γCi为C摆动轴相对于Z平动轴的三项角度几何误差,H1和H2为球头检具中心距离C摆动轴轴线和A摆动轴轴线交点的水平距离,L1和L2为球头检具中心距离C摆动轴轴线和A摆动轴轴线交点的竖直距离,在C摆动轴的转角运动区间内设置的误差辨识点的数量为m个,i=1,...m,Ci为C摆动轴在第i个误差辨识点处的摆动角度,△X1i、△Y1i和△Z1i为球头检具中心在步骤S2中的位置误差,△X2i、△Y2i和△Z2i为球头检具中心在步骤S3中经过第一次调整后的位置误差,△X3i、△Y3i和△Z3i为球头检具中心在步骤S3中经过第二次调整后的位置误差。
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