数控机床市场网-专业的数控机床网站

  為機(jī)床工具企業(yè)提供深度市場分析                     

用戶名:   密碼:         免費注冊  |   申請VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收藏  |  
東臺精機(jī)
加工中心

車床 銑床 鉆床 數(shù)控系統(tǒng) 加工中心 鍛壓機(jī)床 刨插拉床 螺紋加工機(jī)床 齒輪加工機(jī)床
磨床 鏜床 刀具 功能部件 配件附件 檢驗測量 機(jī)床電器 特種加工 機(jī)器人

加工中心

電工電力 工程機(jī)械 航空航天 汽車 模具
儀器儀表 通用機(jī)械 軌道交通 船舶

搜索
熱門關(guān)鍵字:

數(shù)控機(jī)床

 | 數(shù)控車床 | 數(shù)控系統(tǒng) | 滾齒機(jī) | 數(shù)控銑床 | 銑刀 | 主軸 | 立式加工中心 | 機(jī)器人
您現(xiàn)在的位置:加工中心網(wǎng)> 技術(shù)前沿>多軸數(shù)控加工中心空間幾何誤差識別與檢測
多軸數(shù)控加工中心空間幾何誤差識別與檢測
2016-3-17  來源:福州大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院 福建江夏學(xué)  作者:楊拴強(qiáng) 沈振輝

 


       摘要: 分析了國內(nèi)外誤差參數(shù)識別的方法,介紹了分步對角線法識別和檢測數(shù)控機(jī)床空間幾何誤差的過程和步驟,通過改進(jìn)的分步對角線法,全面識別空間幾何誤差的21 項誤差元素。為后續(xù)機(jī)床誤差補(bǔ)償提供理論依據(jù)。


      關(guān)鍵詞: 空間幾何誤差; 誤差識別; 分步體對角線法

      0 引言


      數(shù)控機(jī)床空間幾何誤差模型建立以后,幾何誤差建模參數(shù)辨識的準(zhǔn)確性對空間定位誤差的影響極大,不準(zhǔn)確的誤差參數(shù)使其誤差模型計算結(jié)果背離實際誤差值,可能使定位誤差補(bǔ)償后不但沒有減小,反而增大。建立一套準(zhǔn)確、可靠、方便實用的辨識方法是實現(xiàn)高精度空間誤差補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵 。


     在數(shù)控加工中心誤差辨識是一項復(fù)雜而費時的工作,國內(nèi)外許多學(xué)者開展了多方面的研究,開發(fā)出了不少的誤差辨識方法, 22 線法[2]、15 線法[3]、14 線法[4]、9 線法[5]等,它們各有特色,為進(jìn)行誤差辨識提供了多種選擇; 但是這些方法在測量時需特殊的測量元件,也比較復(fù)雜、耗時。為了便于機(jī)床空間位置精度的快速檢定,國際標(biāo)準(zhǔn)IS0230—6 推薦了一種沿著體對角線進(jìn)行數(shù)控機(jī)床精度檢驗的方法[6]。但是,這種方法無法獲得足夠的信息進(jìn)行誤差元素的分離,不能成為獲取誤差補(bǔ)償信息的方法。為給誤差補(bǔ)償提供更充分的信息,本文將分步對角線法引入平面,完全辨識全部的誤差參數(shù)。


      數(shù)控機(jī)床的空間幾何誤差包括直線度誤差、直線定位誤差、垂直度誤差、轉(zhuǎn)角誤差等,這些誤差對機(jī)床精度的影響起決定因素。以三軸加工中心為例,共有21 項幾何誤差元素[7],其中δx ( x),δy ( y),δz ( z)為直線定位誤差;δy ( ) x ,δ z ( x),δx ( y),δz ( y),δx ( z),δy ( z)為直線度誤差,εx( x),εx ( y),εx ( z),εy ( x),εy ( y),εy ( z),εz ( x),εz ( y),εz( z)為角度誤差; εxy、εyz、εzx為垂直度誤差。在上述誤差元素參數(shù)中,下標(biāo)表示誤差的方向,括號內(nèi)的字母表示運動軸的方向。


      1 、體對角線法誤差辨識的基本原理


      體對角線法即空間體對角線測量法是近幾年開發(fā)出的數(shù)控加工中心三個直線軸誤差辨識方法,通過進(jìn)一步改進(jìn)后的建模方法簡便、通用; 建模時,消除了不確定假設(shè)條件; 采用改進(jìn)的空間體對角線測量法,可以改善數(shù)控機(jī)床誤差參數(shù)的辨識精度,提高測量效率。針對txyz 形式的數(shù)控加工中心進(jìn)行了詳細(xì)的分析。


      圖1 為加工中心的一條體對角線,且沿xyz 三個坐標(biāo)軸的正方向,定義為ppp,其他三條對角線根據(jù)是否沿坐標(biāo)軸正方向來一次定義為pnp、ppn、npp; p 表示沿坐標(biāo)軸正方向,n 表示沿坐標(biāo)軸負(fù)方向。在圖2 中,進(jìn)行對角線測量時,先把對角線分成m 個測定點,假如體對角線的起點為( xs, ys, zs) ,終點為( xe,ye, ze) ,則幾個連續(xù)測點在x、y、z軸上坐標(biāo)變量為Dx、Dy、Dz。

     


         圖1 加工中心工作空間體對角線

 

        


           圖2 分步體對角線測量原理

 

      


      加工中心空間定位誤差對角線測量一般公式為:

 

       

      

    

      數(shù)控加工中心沿x、y、z 三個坐標(biāo)軸空定位間誤差的矢量表示為:

     

      

     

     

      

      式( 8) 中給出了9 項位置誤差與17 項分項誤差間的關(guān)系; 但是,因為只有9 個等式,是無法求解17 個分項誤差值的,因此無法完全識別17 項誤差元素。


      2 、改進(jìn)的體對角線方法的對數(shù)控加工中心空間誤差的識別新方法


      為了能夠識別三軸加工中心的全部21 項空間幾何誤差,可以通過直接測量一些誤差元素,然后結(jié)合前面已知的誤差元素與定位誤差的關(guān)系進(jìn)行求解; 考慮實際情況和簡化測量過程,可以通過引入平面對角線的測量( 圖3) 。

     


      圖3 體對角線在xoy 面上的投影圖


      平面對角線的測量相對于單向誤差元素的測量包含了更多的誤差元素的信息,并且可以使用現(xiàn)有的測量設(shè)備和元件,無需增加測量成本,可以減少測量所增加的路徑,減少
測量時間。下面對平面對角線的測量方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

 

        
  
       圖4 xoy 平面體對角線圖


      圖3 中體對角線ppp 的投影在xoy 面上形成的面對角線op,記作ppz,另一條平面對角線記作,npz; 這里定義的兩條xoy 平面對角線圖4 與體對角線的區(qū)別主要在于字母z,其表示為z 軸坐標(biāo)不發(fā)生變化。


      根據(jù)式( 4) 同理可以得到平面對角線的公式:


     

      式中: z = 0 表示在立體空間中z 的坐標(biāo)為0,即在xoy 平面內(nèi),同理下面的公式中y = 0,x = 0,均表示在xoz 平面內(nèi)和yoz 平面內(nèi)。由上式得到:

    

     

     


     通過對三個平面的六條對角線的測量,得到了12 個方程( 式14 - 16) ,再加上前面的式( 8) 中的9 個方程,總共21 個方程,其中重復(fù)方程有3 項,因此,公式有18 項,而在txyz 型的數(shù)控加工中心的空間幾何誤差元素未知變量共計17 個,足可以辨識這些誤差元素。


     3 、結(jié)論


     體對角線法作為一種快速檢驗機(jī)床空間幾何誤差的方法,已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織作為一種推薦的方法寫入了機(jī)床幾何精度檢驗文件( 國際標(biāo)準(zhǔn)IS0230 - 6) 。它為三軸加工中心空間幾何誤差精度的檢驗提供了一種很好的方法。但是,對于該方法來說,無法對三軸加工中心的21 項空間幾何誤差進(jìn)行全部的識別,它存在兩個問題,1) 該方法存在無法正確反映真實的空間定位精度的可能性; 2) 由于該方法測量的四條對角線的點數(shù)據(jù)有限,所測的數(shù)據(jù)用于誤差補(bǔ)償是不充分的。而改進(jìn)的分步體對角線法,通過增加對平面對角線的測量,增加了誤差方程,能夠全面的反映三軸加工中心空間幾何誤差的21 項誤差元素。并且為下一步誤差補(bǔ)償提供了全面的誤差信息。

    投稿箱:
        如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表,或進(jìn)行資訊合作,歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com
主站蜘蛛池模板: 湖南净声源环保科技有限公司是一家专业从事噪声治理和建筑声学设计生态环境综合治理服务的企业,专业从事株洲电梯隔音治理,湘潭中央空调降噪处理,衡阳邵阳冷却塔噪音治理,岳阳常德大型风机噪声隔音降噪,张家界空压机噪声治理,益阳配电房变压器噪声治理,专业郴州永州工厂企业车间噪声治理,怀化娄底专业机械设备减振降治理,武汉噪音治理隔音降噪公司,孝感噪音治理,立式球磨机的噪声控制,专业隔音降噪公司,、以及各类机械动力设备减振降噪噪声治理的公司,同时为客户提供咨询与解决方案 | 石家庄驾校之家_石家庄驾校哪个好_石家庄驾校报名-石家庄万晟网络驾驶资讯 | 艺考培训-中影人教育 【官网】-中国艺考教育的引航者 | 锌钢护栏,铁艺护栏,围墙护栏,锌钢围墙护栏,铁艺围墙护栏-互润金属丝网厂 | 永磁变频空压机_青岛空压机_螺杆空压机_口罩专用空压机-青岛凯瑞特机电设备有限公司 | 全自动烫金机-全自动移印机-全自动丝印机-全自动平面机-东莞联昌实业供应各种丝印机和移印机 | 耐力板厂家_pc耐力板价格_透明耐力板批发-佛山市麦粒建材有限公司 | 尼德克医疗器械贸易(上海)有限公司| 上海办公室装修公司|办公室装修设计|上海写字楼装修【半尺砚装饰】 | 麦秸映像网络技术有限公司,河南省政府采网入驻对接,新乡网站维护建设,小程序开发,APP定制开发,钉钉开发,新乡软件开发等相关网络业务 | 天象文仪办公家具,25年一站式配齐经验厂家-办公家具官网 | 土工布厂家,土工布价格,山东德旭达土工材料有限公司 | 社会百态,七仙女思春完整版免费高清电影引发的思考 | 宁波公司注册_宁波注册公司_宁波代理记账_宁波做内账|安隆会计专业服务机构 | 企业宣传片制作公司-广告宣传片拍摄-专题片,tvc广告制作-拍摄微电影影视公司-艺虎文化 | 爬架网@建筑爬架网@冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片厂家@工地冲孔建筑爬架网片生产厂家-安平县诺德金属制品有限公司 | 深圳市金正电器有限公司| 暨南大学穗华口腔医院【官网】 | 深圳五洲中医院_深圳好的中医院_深圳市医保定点医院[官网] | 全自动烫金机-全自动移印机-全自动丝印机-全自动平面机-东莞联昌实业供应各种丝印机和移印机 | 均高生物科技(上海)有限公司-二十年专注于均质·乳化·粉碎·分散工艺 | 烟台废旧物资回收,烟台废品回收,烟台物资回收-烟台金泰再生资源有限公司 | 消防车厂家_东风水罐泡沫消防车价格图片吨位-湖北新东日专用汽车有限公司 | 廊坊微信营销,廊坊小程序开发,廊坊APP开发(安卓_苹果ios开发),微信朋友圈广告,百度推广,廊坊网络公司品牌服务商-河北盛秋网络科技有限公司 | 线路板生产厂家|电路板快板打样|PCB工厂价格|江西锦宏电子有限公司|PCB版加工定制 | 山东长青石油液压机械有限公司-致力于石油机械设备的研发制造,提供定制服务 | 旋风铣_数控旋风铣整机_旋风铣头|定制生产厂家【腾创机械厂官网】 | 噪声治理_噪音治理公司「杭州创雅环境科技」 | 宁波刑事辩护律师-建设工程律师-工程款合同律师-喻明辉律师 | 宿迁代账公司,专业会计查账,代理工商注册,商标注册,专利申请,公司注册哪家好-中方会计事务所 | 内蒙古国际门窗幕墙展览会 | 天津佳创博为科技有限公司|AGV控制器|无人搬运车|磁导航传感器|AGV专业零配件 | 上海便携式液体_日本理音液体_HACH液体颗粒计数器,metone尘埃粒子计数器-上海翰森科学仪器有限公司 | 浙江民数科技有限公司| 黑料网 - 黑料大事记-黑料门 黑料社最新 今日黑料 热门黑料 最新反差免费-黑料网今日黑料首页_黑料网 - 黑料大事记-黑料门 黑料社最新 今日黑料 热门黑料 最新反差免费-黑料网今日黑料首页 | 网架厂_网架加工厂家_徐州网架公司报价--三华网架制造商 | 木雕红木家具网_红木家具厂_专业的红木家具批发网 | 装修公司-吉诚装饰公司官网| 开拓者喷雾设备有限公司专业生产喷嘴,喷雾设备,清洗,喷涂,降温,除尘,润滑等喷雾系统的方案解决商 | 智能搅拌锅_食品搅拌锅_多功能搅拌锅 - 青岛环速科技有限公司 | 长沙广告设计公司|长沙广告制作|湖南户外广告制作|商业美陈就找湖南盛翔文化传媒有限公司老品牌高品质 |