庄丙远，赵国勇，翟静涛，侯春宏

(山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博　255049)

双转台五轴联动数控机床轮廓误差控制方法*

庄丙远，赵国勇，翟静涛，侯春宏

(山东理工大学 机械工程学院，山东 淄博255049)

摘要：五轴数控加工中，机床几何精度、动态特性不匹配等因素引起的各种误差最终会表现为零件的轮廓误差，所以控制和补偿轮廓误差具有重要意义。以双转台五轴联动数控机床为对象，采用D-H法建立了数控机床运动学模型。运用运动学正解模型，揭示了刀心位置轮廓误差和刀轴方向轮廓误差的产生规律，为轮廓误差补偿控制提供了理论依据。在此基础上设计了一种轮廓误差补偿控制方法。仿真实验证明该控制方法能有效减小轮廓误差。

关键词：运动学模型；刀心位置轮廓误差；刀轴方向轮廓误差；误差补偿

0引言

五轴联动数控机床可以同时调整刀心位置和刀轴方向，广泛用于复杂曲面零件加工。在加工过程中，由于受到机床精度、伺服系统动态特性不匹配等因素的影响，难免会产生轮廓误差。近年来，如何补偿并减小轮廓误差已经成为一个研究热点。

轮廓误差控制一般有两种方法：一是通过控制各轴跟随误差来间接达到减小轮廓误差的目的。如孙兴伟[1]提出的前馈加反馈的复合控制方法能有效地减小跟随误差，从而减小零件轮廓误差。二是直接控制轮廓误差。如Koren[2]提出的交叉耦合控制器，可以将轮廓误差补偿量分配到各联动轴，实现各轴之间的协同控制。……