[发明专利]一种立式加工中心的几何运动误差检测方法及系统

摘要

本发明公开了一种立式加工中心的几何运动误差检测方法及系统。所述方法及系统只需测量PPP、NPP、PNP三条对角线方向上产生的误差值，即可计算得到影响刀尖相对工件误差的14项误差元素，大大提高了立式加工中心的综合几何运动误差值的检测速度。同时，本发明提供的几何运动误差检测方法及系统可分离获得体现18项几何运动误差元素的14项误差元素，因此最终获得的综合几何运动误差值是通过18项几何运动误差元素确定的，充分考虑了立式加工中心的X、Y、Z轴运动过程中产生的3项定位误差、6项直线度误差、6项角偏误差以及3项垂直度误差对立式加工中心综合几何运动误差值的影响，从而大大提高了立式加工中心综合几何运动误差值的计算精度。

主权项

1.一种立式加工中心的几何运动误差检测方法，其特征在于，所述方法包括：建立所述立式加工中心的刀尖相对于工件在X、Y、Z轴方向的综合几何运动误差模型；所述综合几何运动误差模型中包含18项几何运动误差元素；所述建立所述立式加工中心的刀尖相对于工件在X、Y、Z轴方向的综合几何运动误差模型，具体包括：建立所述立式加工中心的刀尖相对于工件在X、Y、Z轴方向的综合几何运动误差模型，所述综合几何运动误差模型如下：其中，Δx(x,y,z)表示刀尖相对于工件在X轴方向的综合几何运动误差值；Δy(x,y,z)表示刀尖相对于工件在Y轴方向的综合几何运动误差值；Δz(x,y,z)表示刀尖相对于工件在Z轴方向的综合几何运动误差值；δ_x(x)表示X轴运动中产生的定位误差；δ_y(y)表示Y轴运动中产生的定位误差；δ_z(z)表示Z轴运动中产生的定位误差；{δ_i(j)|i＝x,y,z；j＝x,y,z；i≠j}表示j轴运动中在i轴方向产生的直线度误差；{ε_i(j)|i＝x,y,z；j＝x,y,z}表示j轴运动中以i轴方向为轴线产生的角偏误差；{S_ij|i＝x,y,z；j＝x,y,z；i≠j}表示i轴与j轴之间的垂直度误差，S_ij＝S_ji；所述18项几何运动误差元素包括3项所述定位误差δ_x(x)、δ_y(y)、δ_z(z)，6项所述直线度误差δ_i(j)，6项所述角偏误差ε_i(j)以及3项所述垂直度误差S_ij；根据所述综合几何运动误差模型获得误差求解模型；所述误差求解模型中包含14项误差元素；获取所述立式加工中心的三轴分步运动后在体对角线PPP、NPP、PNP方向上产生的误差值ΔR_ppp(x,y,z)、ΔR_npp(x,y,z)、ΔR_pnp(x,y,z)；根据所述14项误差元素和所述误差值ΔR_ppp(x,y,z)、ΔR_npp(x,y,z)、ΔR_pnp(x,y,z)建立体对角线方程组；采用广义逆求解方法求解获得所述体对角线方程组中所述14项误差元素的值；根据所述14项误差元素的值计算所述立式加工中心的综合几何运动误差值。