[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)擺頭型五軸可重構(gòu)機(jī)床敏感幾何誤差高效計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110494667.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113156888B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁爽;宋占群;陳志煒;俞亮;吳偉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/404
• 分類號(hào): G05B19/404
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 沈良菊;趙荔

1.回轉(zhuǎn)擺頭型五軸可重構(gòu)機(jī)床敏感幾何誤差高效計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據(jù)回轉(zhuǎn)擺頭型五軸機(jī)床的配置軸信息，確定出機(jī)床的兩條拓?fù)溥\(yùn)動(dòng)鏈；

(2)根據(jù)拓?fù)溥\(yùn)動(dòng)鏈建立機(jī)床結(jié)構(gòu)和敏感幾何誤差間的映射表達(dá)式，計(jì)算機(jī)床平動(dòng)軸的敏感線性PDGEs；

(3)根據(jù)拓?fù)溥\(yùn)動(dòng)鏈建立機(jī)床結(jié)構(gòu)和敏感幾何誤差間的映射表達(dá)式，計(jì)算機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的敏感線性PDGEs；

(4)根據(jù)拓?fù)溥\(yùn)動(dòng)鏈建立機(jī)床結(jié)構(gòu)和敏感幾何誤差間的映射表達(dá)式，計(jì)算機(jī)床平動(dòng)軸的敏感轉(zhuǎn)角PDGEs；

(5)根據(jù)拓?fù)溥\(yùn)動(dòng)鏈建立機(jī)床結(jié)構(gòu)和敏感幾何誤差間的映射表達(dá)式，計(jì)算機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸的敏感轉(zhuǎn)角PDGEs；

其中，定義機(jī)床各軸的敏感PDGEs求解表達(dá)式為，

ΔCal(parm)(Axis)為機(jī)床結(jié)構(gòu)與敏感PDGEs的映射表達(dá)式，計(jì)算結(jié)果為機(jī)床的幾何誤差，在ΔCal(parm)(Axis)中，Axis∈(X，Y，Z，A，B，C)，parm∈(Dir,Axis,Toolvector)，其中Toolvector表示刀具的刀軸矢量方向；當(dāng)計(jì)算敏感線性PDGEs時(shí)，Cal(parm)∈(x,y,z)，當(dāng)計(jì)算轉(zhuǎn)角敏感PDGEs時(shí)，Cal(parm)∈(α,β,γ)，α、β、γ分別表示繞X軸、Y軸、Z軸的轉(zhuǎn)角誤差，刀軸矢量方向?yàn)閦向；上標(biāo)Typ_k表示計(jì)算的敏感PDGEs的類型，Dir表示誤差的識(shí)別方向，機(jī)床空間位置誤差的識(shí)別方向分別為沿X軸、Y軸和Z軸的x、y、z方向，X軸、Y軸和Z軸分別為機(jī)床坐標(biāo)系中與x方向平行的平動(dòng)軸、與y方向平行的平動(dòng)軸和與z方向平行的平動(dòng)軸；Axis表示需要進(jìn)行敏感PDGEs辨識(shí)的運(yùn)動(dòng)軸，Axis∈(X,Y,Z,A,B,C)；A軸、B軸和C軸分別為機(jī)床坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)軸，A軸的軸線方向與x方向平行，B軸的軸線方向與y方向平行，C軸的軸線方向與z方向平行，Cal為映射表達(dá)式的運(yùn)算法則，通過Cal計(jì)算參數(shù)parm可得到誤差的類型和方向，Δ記為誤差的增量符號(hào),表示需要辨識(shí)的運(yùn)動(dòng)軸Axis在誤差辨識(shí)方向Dir且在Typ_k類型下的敏感PDGEs(Typ_k)，根據(jù)需要辨識(shí)的敏感PDGEs類型，Typ_k可分為以下四類：Typ₁表示平動(dòng)軸的敏感線性PDGEs，平動(dòng)軸為X、Y、Z軸；Typ₂表示旋轉(zhuǎn)軸的敏感線性PDGEs，旋轉(zhuǎn)軸為A、B、C軸；Typ₃表示平動(dòng)軸的敏感轉(zhuǎn)角PDGEs，Typ₄表示旋轉(zhuǎn)軸的敏感轉(zhuǎn)角PDGEs，分x、y、z三個(gè)方向進(jìn)行敏感PDGEs的辨識(shí)，Dir∈(x,y,z)，當(dāng)k＝1或3時(shí)，Axis∈(X,Y,Z)；當(dāng)k＝2或4時(shí)，Axis∈(A,B,C)；PDGEs為機(jī)床與位置相關(guān)的幾何誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)擺頭型五軸可重構(gòu)機(jī)床敏感幾何誤差高效計(jì)算方法，其特征在于，通過步驟(2)中的計(jì)算方法，識(shí)別平動(dòng)軸的敏感線性PDGEs：

其中，Dir∈(x,y,z)，Axis∈(X,Y,Z)，表示X軸、Y或Z軸在x方向、y或z方向的敏感線性PDGEs，ΔCal(Dir)(Axis)為Axis在Dir方向上的線性PDGE。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)擺頭型五軸可重構(gòu)機(jī)床敏感幾何誤差高效計(jì)算方法，其特征在于，通過步驟(3)中的計(jì)算方法，識(shí)別旋轉(zhuǎn)軸的敏感線性PDGEs：

其中，Dir∈(x,y,z)，Axis∈(X,Y,Z)，表示A軸、B或C軸在x方向、y或z方向的敏感線性PDGEs，Cal(Dir)為誤差的辨識(shí)方向；Cal(Axis)為Axis的軸線方向；ΔCal(Axis)(Axis)為Axis在Axis軸線方向上的線性PDGEs，為Axis在除了Axis軸線方向外其它兩個(gè)方向上的線性PDGEs。