龙门加工中心关键几何误差辨识及补偿

1 引言

几何误差是影响机床加工精度的关键因素之一，通过补偿机床的几何误差可以明显提高机床的加工精度［1］。国内外学者在机床几何误差建模［2］、辨识［3］及补偿［4］方面开展了大量研究，但研究对象主要是小型机床。由于大型机床运动轴的行程更长，几何误差对加工精度的影响更加突出，且当运动轴的行程太长时又难以测量几何误差，导致目前针对大型机床开展误差补偿的研究较少。虽然机床的几何误差很多，但不同误差对机床加工精度的影响程度不同。程强等［5］和ChengQ．等［6］分别采用矩阵微分法和全局灵敏度分析的方法研究了各项几何误差对加工精度的影响程度;韩飞飞等［7］的研究结果表明，定位误差对加工精度的影响大于直线度误差和转角误差。由上述文献分析可知，通过补偿影响机床加工精度的若干项关键几何误差，可以高效率地提高机床的加工精度。

本文以大型龙门铣床为研究对象，由于该龙门铣床y、z向的加工精度较差，研究了龙门铣床y、z轴关键几何误差的建模、辨识和补偿方法，研究方法对于提高大型数控机床的加工精度具有指导意义。

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结语

(1)分析了影响龙门铣床y、z向加工精度的原因，建立了y、z轴几何误差与加工误差之间的误差模型，得到了影响龙门铣床y、z向加工精度的5项关键几何误差。

(2)在铣床y、z轴平面内选定4条直线，通过测量这4条直线的定位误差，辨识出了y、z轴的5项关键几何误差

(3)补偿这5项关键几何误差后，龙门铣床y、z向的最大加工误差分别减小了66．81%和47．17%，证明补偿机床的关键误差可以高效率地提高机床加工精度。

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