徐立勋， 孙涛

（哈尔滨工业大学精密工程研究所，哈尔滨 150001）

0 引言

用现有的五轴加工中心加工特征样件时，不能达到精度要求，单纯靠提高机床部件的精度来提高零件加工精度的成本很高。误差模型能够建立零件表面的几何误差与机床部件误差的关系，通过提高关键误差项的精度，可以有针对性地提高零件某项未达标参数[1]。五轴加工中心的误差模型是固定的，但是误差模型的关键误差项是随零件的加工状态不断变化的，本文旨在通过计算12个不同特征位置的关键误差项，研究特征样件加工过程中关键误差项的变化规律。

首先，根据五轴加工中心的结构特征，建立五轴加工中心的误差模型。依据多体系统理论，确定加工中心的刀具运动链和工件运动链，通过齐次坐标变换[2]，将刀具坐标系中的刀尖点和工件坐标系中的被加工点变换到机床床身参考坐标系中[3]。理想状态下，刀尖点和被加工位置在参考坐标系中应该重合，但由于齐次坐标变换中要考虑误差因素，经过变换后二者的位置存在偏差。刀尖点和被加工位置在参考坐标系中的偏差量即为机床的几何误差，根据此关系可以得到五轴加工中心的误差模型。用一阶灵敏度函数法求解误差模型的灵敏度公式，将不同位置的机床参数带入公式，可以得到具体的灵敏度系数，归一化处理后，灵敏度系数较大的误差项为关键误差项[4]。选取特征样件加工过程中12个特征位置，求解各个位置误差模型的关键误差项，观察它们的变化规律。……