机床空间误差完备建模方法与NC代码优化补偿技术

作     者：胡腾 郭曦鹏 米良 杨随先 郑华林 HU Teng;GUO Xipeng;MI Liang;YANG Suixian;ZHENG Hualin

作者机构：西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所四川绵阳621999 四川大学机械工程学院四川成都610065 

基　　金：四川省重点研发项目(2017GZ0057) 四川省科技支撑计划项目(2015GZ0008) 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2019年第51卷第6期

页      码：190-199页

摘      要：空间误差是机床几何误差元素综合作用的结果,但现阶段空间误差模型大多存在缺失若干几何误差元素的问题,直接影响着机床空间误差的预测精度。为此,提出一种机床空间误差完备建模方法,以多体系统理论及齐次坐标变换为分析研究手段,在充分考虑体间坐标系初始位置关系及原始误差特征矩阵的基础上,确保模型包含机床全部几何误差元素。进而,针对传统基于NC代码的空间误差补偿技术中存在残差的局限性,提出将NC代码坐标的逆向叠加过程转化为最优化设计问题,并借助遗传算法对该问题进行求解计算,达到消除空间误差补偿残差的目的。最终,以某型卧式加工中心为研究对象进行计算分析与实验验证,结果表明:依据所提方法构建的空间误差完备模型包含加工中心全部21项几何误差元素,空间误差预测结果较精确;所提NC代码优化补偿技术使加工中心空间定位精度得到进一步提升,补偿后定位精度增幅最高达90.92%。研究成果可为数字制造装备精度问题探索提供较重要的理论与工程技术支撑。

主 题 词：几何误差元素 机床空间误差 完备建模 NC代码 优化补偿 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.15961/j.jsuese.201800904

馆 藏 号：203824634...