[發明專利]一種基于球桿儀測量的機床旋轉軸幾何誤差六圈辨識方法有效
| 申請號： | 201410542329.0 | 申請日： | 2014-10-14 |
| 公開（公告）號： | CN104308657A | 公開（公告）日： | 2015-01-28 |
| 發明（設計）人： | 傅建中;付國強;賀永;賴金濤 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | B23Q17/00 | 分類號： | B23Q17/00 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224 | 代理人： | 胡紅娟 |
| 地址： | 310027 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 球桿 測量 機床 旋轉軸 幾何 誤差 辨識 方法 | ||
1.一種基于球桿儀測量的機床旋轉軸幾何誤差六圈辨識方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1、根據機床旋轉軸類型和位置，確定球桿儀在旋轉軸坐標系下的六個測量位置；
步驟2、根據旋轉軸幾何誤差對機床精度影響，并結合六個測量位置處球桿儀方向，得到各個測量位置處球桿儀讀數與旋轉軸幾何誤差關系，進而得到旋轉軸幾何誤差辨識矩陣M；
步驟3、利用旋轉軸幾何誤差辨識矩陣M并結合旋轉軸各個幾何誤差定義，得到旋轉軸幾何誤差項辨識公式；
步驟4、對六個測量位置選擇合適的坐標來安裝球桿儀，運行相應機床代碼，得到旋轉軸在各個位置處相應的球桿儀讀數；
步驟5、將球桿儀讀數和測量位置坐標帶入旋轉軸幾何誤差辨識公式，得到每個旋轉軸所有的10項幾何誤差。
2.根據權利要求1所述的基于球桿儀測量的機床旋轉軸幾何誤差六圈辨識方法，其特征在于，所述步驟1中，根據機床旋轉軸具體類型和位置，確定球桿儀在旋轉軸坐標系下的六個測量位置，包括步驟：
步驟1.1、確定機床旋轉軸類型，根據機床結構和旋轉軸位置設定待測量旋轉軸的旋轉軸坐標系；
步驟1.2、確定球桿儀在對應旋轉軸坐標系下六個測量位置，包括球桿儀方向以及球桿儀上中心球位置，具體如下:
位置1處球桿儀方向與旋轉軸坐標系x軸方向平行，且中心球坐標為[0,0,z1]；位置2處球桿儀方向與旋轉軸坐標系y軸方向平行，且中心球坐標為[0,0,z1]；位置3處球桿儀與旋轉軸坐標系z軸重合，且中心球坐標為[0,0,z1]；位置4處球桿儀方向與旋轉軸坐標系x軸方向平行，且中心球坐標為[0,y4,z1]；位置5處球桿儀方向與旋轉軸坐標系x軸方向平行，且中心球坐標為[0,0,z5]；位置6處球桿儀方向與旋轉軸坐標系y軸方向平行，且中心球坐標為[0,0,z5]，其中z1、y4、z5為對應坐標點的坐標值。
3.根據權利要求1所述的基于球桿儀測量的機床旋轉軸幾何誤差六圈辨識方法，其特征在于，所述步驟2中，結合六個測量位置處球桿儀方向和坐標得到旋轉軸幾何誤差辨識矩陣M，包括步驟：
步驟2.1、根據機床幾何誤差模型，得到旋轉軸幾何誤差對機床精度影響表達式，其中不同類型機床上相同類型的旋轉軸幾何誤差對機床精度影響表達式一致；
步驟2.2、球桿儀方向表示了綜合誤差測量方向，根據各個位置處球桿儀方向，選擇與其方向一致的旋轉軸幾何誤差對機床精度影響公式，將球桿儀坐標代入，可得球桿儀讀數與旋轉軸幾何誤差關系；
步驟2.3、將六個位置處球桿儀讀數與旋轉軸幾何誤差關系轉換為矩陣形式，從而得到幾何誤差辨識矩陣M：
其中z1、y4、z5為對應坐標點的坐標值。
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