[發(fā)明專(zhuān)利]用于笛卡爾坐標(biāo)系輪廓掃描測(cè)量的敏感誤差權(quán)重計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010639446.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111797482B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭小強(qiáng);賴濤;戴一帆;陳善勇;翟德德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/17
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/17;B23Q17/22
• 代理公司: 長(zhǎng)沙國(guó)科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種用于笛卡爾坐標(biāo)系輪廓掃描測(cè)量的敏感誤差權(quán)重計(jì)算方法，所述方法包括：

在笛卡爾坐標(biāo)系下獲取機(jī)床的21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)，將所述幾何誤差參數(shù)表示為歸一化幾何誤差函數(shù)；

獲取待掃描測(cè)量工件的標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，將所述歸一化幾何誤差函數(shù)和所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)輸入預(yù)先構(gòu)建的測(cè)量誤差模型，計(jì)算所述工件的測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)；所述測(cè)量誤差模型包括線性度測(cè)量誤差模型和角度測(cè)量誤差模型，所述線性度測(cè)量誤差模型表示為：

其中，EXX為X軸定位誤差，EYX為X軸Y方向的直線度誤差，EZX為X軸Z方向直線度誤差，EXY、EZY分別為Y軸X方向和Z方向直線度，EYY為Y軸定位誤差，EXZ、EYZ分別為Z軸X方向和Y方向直線度，EZZ為Z軸定位誤差，Δx_linear、Δy_linear、Δz_linear分別是線性度誤差在X、Y、Z三個(gè)方向產(chǎn)生的測(cè)量誤差；

所述角度測(cè)量誤差模型表示為：

(a)(b)(c)(d)(e)(f)(h)(i)(j)

(k)(m)(n)

其中，x_p、y_p、z_p是所述機(jī)床的光柵尺零點(diǎn)補(bǔ)償距離常數(shù)，EAX、EBX、ECX為X軸三項(xiàng)角度誤差，EAY、EBY、ECY為Y軸三項(xiàng)角度誤差，EAZ、EBZ、ECZ為Z軸三項(xiàng)角度誤差，AOZ、BOZ、COY為三項(xiàng)垂直度誤差，x，y，z為所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，Δx_i、Δy_i、Δz_i，i的取值為1至12，分別是角度誤差在X、Y、Z三個(gè)方向產(chǎn)生的測(cè)量誤差；

根據(jù)所述歸一化幾何誤差函數(shù)、所述測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)和所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，得到21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)的敏感誤差權(quán)重值；所述敏感誤差權(quán)重值為機(jī)床測(cè)量所述工件時(shí)所述測(cè)量誤差幅值和對(duì)應(yīng)的所述幾何誤差幅值的比值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述歸一化幾何誤差函數(shù)、所述測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)和所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，得到21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)的敏感誤差權(quán)重值的步驟包括：

根據(jù)所述歸一化幾何誤差函數(shù)和所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，得到所述機(jī)床掃描測(cè)量所述工件時(shí)的幾何誤差幅值；

根據(jù)所述測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)和所述標(biāo)稱輪廓坐標(biāo)，得到所述機(jī)床掃描測(cè)量所述工件時(shí)的測(cè)量誤差幅值；

根據(jù)所述測(cè)量誤差幅值和對(duì)應(yīng)的所述幾何誤差幅值的比值，得到21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)的敏感誤差權(quán)重值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在笛卡爾坐標(biāo)系下獲取機(jī)床的21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)，將所述幾何誤差參數(shù)表示為歸一化幾何誤差函數(shù)的步驟包括：

在笛卡爾坐標(biāo)系下獲取機(jī)床的21項(xiàng)幾何誤差參數(shù)；

以坐標(biāo)值為變量，將所述幾何誤差參數(shù)表示為預(yù)設(shè)幅值和周期值的傅里葉級(jí)數(shù)；

以所述傅里葉級(jí)數(shù)的基本波長(zhǎng)分量為歸一化幾何誤差函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量誤差模型的構(gòu)建方式包括：

在笛卡爾坐標(biāo)系下對(duì)機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)所述機(jī)床的測(cè)量點(diǎn)誤差值和幾何誤差值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得所述機(jī)床的線性度測(cè)量誤差模型和角度測(cè)量誤差模型。