[發明專利]機床加工測試件建立運動誤差模型的方法

有效

• 申請號: 202011256496.0
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112536644B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 劉宏偉;楊銳;向華;李波;陳國華
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院;襄陽職業技術學院;襄陽華中科技大學先進制造工程研究院
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 黃靖

1.一種機床加工測試件建立運動誤差模型的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.選取標準量塊，確定所述標準量塊的幾何尺寸；

S2.加工一個正方體工件，在所述正方體工件上建立參考坐標系；

S3.分別在所述正方體工件YOZ平面上加工沿Z方向凹槽，在XOY平面上加工沿Y方向凹槽，在XOZ平面上加工沿X方向凹槽，上述所加工的凹槽均與所述標準量塊輪廓和幾何尺寸相匹配；

S4.將所述標準量塊分別放置在所述正方體工件不同平面上的凹槽中，測量出標準量塊和凹槽的裝配間隙；

S5.測量所述標準量塊在所述正方體工件不同平面內凹槽中的偏擺角誤差、俯仰角誤差和滾轉角誤差；

S6.將所述標準量塊在所述正方體工件不同平面內凹槽中的輪廓投影至對應平面后，測量旋轉中心點在不同平面內的投影至標準量塊一端的投影距離；

S7.根據所述步驟S5中測量的偏擺角誤差、俯仰角誤差和滾轉角誤差以及所述步驟S6中測量的對應平面內投影距離確定在不同平面內產生的運動誤差。

2.根據權利要求1所述一種機床加工測試件建立運動誤差模型的方法，其特征在于，所述步驟S5中，依據X軸方向為基準，在XOY平面上出現的角度誤差定義為偏擺角誤差ε_y(x)；在XOZ平面上出現的角度誤差定義為俯仰角誤差ε_z(x)；在YOZ平面上出現的角度誤差定義為滾轉角誤差ε_x(x)，

在XOY平面上出現的角度誤差的表達式如下：

同理，在YOZ平面上出現的角度誤差的表達式為：

在XOZ平面上出現的角度誤差的表達式為：

將標準量塊投影分別投影至XOY平面、YOZ平面和XOZ平面，取三個平面內投影輪廓兩長邊中點連線和對應平面內所加工凹槽兩長邊中點連線，其中Δy_xx為YOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Y方向距離差，Δz_xx為YOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Z方向距離差，Δx_xy為XOY平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿X方向距離差，Δy_xy為XOY平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Y方向距離差，Δx_xz為XOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿X方向距離差，Δz_xz為XOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Z方向距離差。

3.根據權利要求1所述一種機床加工測試件建立運動誤差模型的方法，其特征在于，所述步驟S5中，據Y軸方向為基準，在XOY平面上出現的角度誤差定義為偏擺角誤差ε_x(y)；在YOZ平面上出現的角度誤差定義為俯仰角誤差ε_z(y)；在XOZ平面上出現的角度誤差定義為滾轉角誤差ε_y(y)，

在XOY平面上出現的角度誤差的表達式如下：

同理，在YOZ平面上出現的角度誤差的表達式為：

在XOZ平面上出現的角度誤差的表達式為：

將標準量塊投影分別投影至XOY平面、YOZ平面和XOZ平面，取三個平面內投影輪廓兩長邊中點連線和對應平面內所加工凹槽兩長邊中點連線，其中Δy_yz為YOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Y方向距離差，Δz_yz為YOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Z方向距離差，Δx_yx為XOY平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿X方向距離差，Δy_yx為XOY平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Y方向距離差，Δx_yy為XOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿X方向距離差，Δz_yy為XOZ平面內其中標準量塊投影中點與凹槽中點沿Z方向距離差。