數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法，基于九線誤差辨識法，包括以下步驟：步驟（1）建立誤差辨識模型；步驟（2）誤差檢測與誤差源辨識，對滾轉(zhuǎn)角誤差進(jìn)行修正，得到在機(jī)床坐標(biāo)系下度量的滾轉(zhuǎn)角誤差；步驟（3）進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，首分別求解傳統(tǒng)九線法與改進(jìn)九線法得到的誤差源辨識結(jié)果，多次重復(fù)上述過程，分析兩種方法所得結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特征，并比較兩者的差別。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提高了誤差辨識結(jié)果的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)副制造安裝誤差的溯源。針對傳統(tǒng)九線法滾轉(zhuǎn)角誤差辨識中存在原理性偏差的問題，提出一種實(shí)驗(yàn)修正方法，提高滾轉(zhuǎn)角誤差的辨識精度。
【專利說明】數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床幾何誤差辨識模型技術(shù)，尤其涉及數(shù)控機(jī)床中幾何精度(特別是平動(dòng)軸滾轉(zhuǎn)角)誤差的辨識方法。
【背景技術(shù)】
[0002]誤差補(bǔ)償是提高數(shù)控機(jī)床幾何精度的一種有效手段，三個(gè)平動(dòng)軸的精度檢測是整機(jī)誤差補(bǔ)償最為基礎(chǔ)的一部分內(nèi)容，基于激光干涉儀的機(jī)床誤差檢測方法大致可分為兩類:一類是單項(xiàng)誤差直接檢測法；一類是綜合誤差檢測法，其中應(yīng)用最為廣泛的為基于激光測量原理的“九線法”，“九線法”將誤差測量技術(shù)與誤差分離技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，能夠用最少的測量線數(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部幾何誤差的快速辨識，但是“九線法”存在三點(diǎn)問題:其一，由于激光的測量坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系存在偏差，導(dǎo)致滾轉(zhuǎn)角誤差的辨識結(jié)果存在原理性誤差；其二，辨識算法魯棒性不佳，誤差辨識結(jié)果對測量噪聲以及機(jī)床重復(fù)精度過于敏感。除此之外，九線法模型中不含機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)，所得誤差辨識結(jié)果主要用于誤差補(bǔ)償，而對機(jī)床精度設(shè)計(jì)與裝配工藝優(yōu)化沒有太多指導(dǎo)意義，從而制約了九線法的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法，基于九線誤差辨識法，在傳統(tǒng)的九線誤差辨識法之上添加了滾轉(zhuǎn)角偏差修正功能，以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。
[0004]本發(fā)明提 出了一種數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法，該方法包括以下步驟:
[0005]步驟(1)、建立誤差辨識模型，即計(jì)算得到測量點(diǎn)Pl在坐標(biāo)Xj位置處的9個(gè)誤差辨識方程矩陣:
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法，基于九線誤差辨識法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟(I )、建立誤差辨識模型，即計(jì)算得到測量點(diǎn)P1在坐標(biāo)Xj位置處的9個(gè)誤差辨識方程矩陣:
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床幾何精度辨識方法，其特征在于，所述測量點(diǎn)位置的優(yōu)化規(guī)劃過程，包括以下步驟: 首先，計(jì)算優(yōu)化目標(biāo)
【文檔編號】G01B21/22GK103791878SQ201310637679
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】田文杰, 潘琪, 張大衛(wèi), 常文芬, 聶應(yīng)新, 郭龍真 申請人:天津大學(xué)