基于“S”形试件的五轴机床几何误差建模研究.pdf

《基于“S”形试件的五轴机床几何误差建模研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期机械设计与制造2015年2月MachineryDesign&Manufacture189基于“S”形试件的五轴机床几何误差建模研究黄克，关立文，杨亮亮，王耀辉(1．电子科技大学机械电子工程学院，四川成都611731；2．清华大学机械工程系，北京100084)摘要：运用多体系统理论和齐次坐标变换方法，以“S”形检测试件为对象，针对一种刀具双摆动五轴数控机床建立了运动学模型和几何误差模型。利用UGNX8．0进行了加工仿真和后置处理，将生成的数控代码代入所建立的运动学模型中，生成了理想情况下刀具在“s”形试件坐标系中的扫描轨迹；在“s”形试件的直纹面上选取了75个点，将每个点的点位数据代入

2、几何误差模型中，得到“S”形试件直纹面上轮廓误差大小分布情况，将所得结果与通过三坐标测量机测量得到的结果进行对比，验证了几何误差模型具有比较理想的预测性能。关键词：“S”形试件；五轴数控机床；几何误差建模：后置处理中图分类号：TH16；TP161文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)02—0189—05GeometricErrorModelingofFive-AxisCNCMachineToolsBasedon‘‘S’’ShapedTestPieceHUANGKe，GUANLi-wen，YANGLiang-liang，WANGYao-hui(1．SchoolofMechat

3、ronicsEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，SichuanChengdu611731，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：AccordingtOthetopologyofaspecifwfive-axisCNCmachinetoolwithadoubleswungcutter，ageometricerrormodezzc，establishedbytheth

4、eoryofmulti—bosystemandhomogeneouscoordinatetransformationmethodbasedontheS’shapeddetectiontestpiece．Machiningsimulationandpost-processingwerecarriedoutbyusingUGNX8．0．ThegeneratedNCcodeWassubstitutedintotheestablishedkinematicmodel，thenthescanningpathofthetoolinthecoordinatesystemofS’shapedspecime

5、nWasgeneratedideally．75pointswereselectedintheruledsurfaceofS’-shapedspecimen．andthedataofeachpointWassubstitutedintothegeometricerrormode1．ThedistributionofgeometricerrorsintheruledsurfaceD厂“S”-shapedspecimenWascalculated．Theresultsobtainedwerecomparedwiththeresultsobtainedbythecoordinatemeasurin

6、gmachine．Ithasprovedthevalidityofthepredictionpeformaneeofthegeometricerrormode1．KeyWords：⋯S’ShapedTestPiece；Five-AxisMachineTool；GeometricErrorModeling；Post-Processing近年来，国内外学者针对数控机床精度设计的误差建模方1引言法开展了大量的研究，取得了一定的进展，如采用多体系统理论五轴联动数控机床目前已广泛应用于机械加工行业，一般和矢量法进行误差建模。多体系统理论将机床视为一个多体系五轴数控机床有3个移动轴和2个转动轴，并且可

7、以控制五轴联统，根据多体运动学原理和坐标变换方法描述机床零部件误差与动进行加工几何形状复杂和精度较高的自由曲面。在机械加工加工精度间的关系口。矢量法l3】基于D—H变换矩阵建立机床的位中，机床加工精度最终是由机床上刀具与工件间的相对位移决定姿方程，然后采用微分方法m推导位姿误差的计算模型。但上述研的，刀具与工件间的误差可用几何误差模型来描述_1_。科学技术的进步促使数控机床朝着高速和高精度方向发究主要集中在对三轴、四轴数