基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识及其不确定度评估

机床几何误差的测量和补偿可以提高机床的加工精度。随着机床在机测量技术的发展,在机测量特征样件辨识几何误差逐渐应用到机床的精度检查中。文章提出了一种基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识方法,应用激光干涉跟踪仪验证了辨识方法的正确性,分析了安装误差对于偏摆误差辨识的影响。应用自适应蒙特卡洛法结合误差椭圆评估了在机测量特征样件辨识偏摆误差的不确定度,且应用GUM法验证了不确定度评估方法。特征样件在机测量偏摆误差的方法能够获得可接受的几何误差辨识精度,可作为传统的基于激光干涉测量技术的几何误差辨识的替代方法,非常适合机床精度的周期性检查,来保持机床加工质量的一致性。

基于特征样件的数控铣床误差辨识方法研究

目前机床误差补偿成为提高数控机床加工精度的一种重要有效手段,而机床各轴多项误差的辨识/预测则是数控机床误差补偿的核心部分。为此提出一种新颖的机床误差辨识方法—通过试切特征样件来分离出机床XYZ三轴导轨的各项误差。应用多体系统运动学理论建立三轴数控机床的空间误差模型,在此基础上反求出具有特殊加工工艺参数与位置参数的几何要素集,通过测量由这些几何要素构成的样件辨识出机床XYZ三轴各项误差。以辨识机床X导轨的、、三项误差为例进行了理论推导,以为指标通过模型仿真与初步实验验证了该方法的可行性。

精密旋转轴六自由度误差同时测量方法

针对现有精密旋转轴运动精度检测技术无法兼顾高精度、高效率、动态连续、误差完整测量等问题,提出一种基于绝对测量的精密旋转轴六自由度误差同时测量方法。使用多波长相移干涉技术对跟随旋转轴运动的微纳结构特征样件进行瞬时绝对位姿测量。建立精密旋转轴六自由度运动误差模型,确定各自由度误差与标准微纳结构特征空间位姿变换之间的映射关系。通过对微纳结构特征空间位姿进行解析,分离出精密旋转轴六自由度误差,实现精密旋转轴六自由度误差同时、连续、高精度测量。对精密气浮旋转台的测量结果表明,测得的角度定位误差为2.98",倾斜误差为0.91",径向误差为399 nm,轴向误差为37 nm。

光学自由曲面机床检测系统静态几何误差快速辨识方法研究

本文以光学自由曲面加工机床为研究载体,实现了机床检测系统的静态几何误差的快速辨识。通过多体运动学理论建立了机床几何误差模型,从而提取出影响检测系统精度的13项静态几何误差。并在此基础上,类比球杆仪工作原理,设计了针对该系统静态几何误差辨识的特征样件,并基于该样件完成了误差辨识算法的研究。最终通过模型仿真与初步实验验证了该算法的可行性。