齐继宝　杨伟民

(1.浙江工业职业技术学院, 绍兴 312000； 2.义乌工商职业技术学院机电信息分院, 义乌 322000)



基于微分变化构造法的数控机床几何误差补偿方法

齐继宝1杨伟民2

(1.浙江工业职业技术学院, 绍兴 312000； 2.义乌工商职业技术学院机电信息分院, 义乌 322000)

为了使得机床误差建模与补偿过程紧密联系，同时避免雅可比矩阵繁琐的计算，提出一种基于微分变化构造法的机床几何误差补偿方法。根据坐标系微分变化矩阵建立机床几何误差模型。基于机床正向运动链顺序建立各个运动轴微分变化矩阵，结合各个运动轴几何误差对应的微分运动矢量计算得到运动轴几何误差对刀具精度影响，相加得到刀具坐标下的综合微分变化矩阵，通过机床正向运动学模型将刀具综合误差转换到工作台坐标系下得到机床刀具位置误差。采用微分变化构造法提取各个运动轴微分变化矩阵相应子矩阵构造得到机床雅可比矩阵，计算刀具坐标系综合误差对应运动轴补偿量得到机床补偿加工代码，微分变化构造法无需额外计算，且重新使用建模过程建立的矩阵。在北京精雕Carver800T加工中心进行实验，补偿后工件总误差降低了30%左右，验证了基于微分变化构造法的几何误差补偿方法的有效性。

数控机床； 几何误差； 误差补偿； 微分变化构造法； 雅可比矩阵

引言

随着制造业的快速发展，机床在工业发展中起到的作用越来越明显，同时对机床精度的要求也越来越高。……