[1]梁 莹 莹,梁 睿 君,王 庆 伦,等.基于球杆仪位姿的机床回转台几何误差辨识研究[J].机械与电子,2017,(02):45-50.
　,,et al.Research on Geometrical Error Identification of Machine Tool Rotary Table Based on DBB Position[J].Machinery & Electronics,2017,(02):45-50.
点击复制

基于球杆仪位姿的机床回转台几何误差辨识研究()
分享到：

机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2017年02期
页码:
45-50
栏目:
机电一体化技术
出版日期:
2017-02-24

文章信息/Info

Title:
Research on Geometrical Error Identification of Machine Tool Rotary Table Based on DBB Position
文章编号:
1001-2257(2017)02-0045-06
作者:
梁 莹 莹 ; 梁 睿 君 ; 王 庆 伦 ; 黄 江 峰
南 京 航 空 航 天 大 学 机 电 学 院 ，江 苏 南 京２１００１６
Author(s):
ＬＩＡＮ Ｇ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ;  ＬＩＡＮ Ｇ Ｒｕｉｊｕｎ ;  Ｗ ＡＮ Ｇ Ｑｉｎｇｌｕｎ;  ＨＵＡＮ Ｇ Ｊｉａｎｇｆｅｎｇ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍ ｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６ ， Ｃｈｉｎａ
关键词:
误 差 辨 识 ; 回 转 台 ; 几 何 误 差 ; 实 际 位 姿
Keywords:
ｒｒｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ;  ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ;  ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ ｅｒｒｏｒｓ ;  ａｃｔｕａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
分类号:
Ｔ Ｈ １６１
文献标志码:
A
摘要:
针 对 误 差 测 量 中 由 移 动 轴 联 动 引 起 的 旋 转 轴 与 移 动 轴 误 差 耦 合 现 象 ，提 出 一 种 基 于 球 杆 仪 实际 位 姿 的 误 差 辨 识方 法 。 以Ｃ Ｆ Ｘ Ｙ Ｚ Ａ型 五 轴 数 控 机 床 的 回 转 台 为 测 量 对 象 ，设 计 了 球 杆 仪X向 ， Y 向 及 Z向 组 合 测 量 模 式 ，通 过 改 变 球 杆 仪 中 心 座 的 安 装 位 置 和 高 度 ，共 测 得 ６ 组 杆 长 变 化 数 据 ，再 利 用 齐 次 变 换 理论 推 导 几 何 误 差 参 数 与 杆 长 变 化 量 的 关 系 式 ，以 辨 识 出 回 转 台 ６ 项 几 何 误 差 。 测 量 试 验 和 辨 识 结 果 表 明 ，使用 该 法 不 仅 提 高 了 辨 识 精 度 ，而 且 可 消 除 测 量 过 程 中 耦 合 的 移 动 轴 误 差 ，对 同 类 型 机 床 回 转 台 的 几 何 误 差测 量 、辨 识 均 具 有 参 考 意 义 。
Abstract:
ｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｃｏｕｐｌｅ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒｓ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅ ｏｆ ｍ ｏｖｉｎｇ ａｘｉｓ ｗ ｈｅｎ ｍｅａｓｕｒ
ｉｎｇ ｔｈｅ ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ａｘｉｓ ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅｒｒｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ
ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｂａｌｌ ｂａｒ
（ Ｄ ＢＢ ） ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ｏｆ ａ Ｃ Ｆ Ｘ Ｙ Ｚ Ａ ｔｙｐｅ ｏｆ ｆｉｖｅ
ａｘｉｓ Ｃ Ｎ Ｃ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔ ， ａ ｃｏ ｍ ｂｉｎｅｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍ ｏｄｅｌ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ
ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ 犡 ， 犢
， ａｎｄ 犣 ｏｆ ｔｈｅ Ｄ ＢＢ ． Ｓｉｘ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ｂａｌｌ
ｂａｒ＇ｓ ｌｅｎｇｔｈ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ
ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ Ｄ ＢＢ＇ｓ ｃｅｎｔｅｒ ｂａｓｅ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ； ａｎｄ ｔｈｅｎ ， ｔｈｅ ｒｅｌａ
ｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ ｅｒｒｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｄｅｄｕｃｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｏ ｍ ｏｇｅｎｅｏｕｓ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ， ｔｈｕｓ ｓｉｘ ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｔａｒｙ ｔａｂｌｅ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ． Ｔ ｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｔｅｓｔ
ａｎｄ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｃ
ｃｕｒａｃｙ ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｏｖｉｎｇ ａｘｉｓ
， ｗ ｈｉｃｈ ｉｓ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ ｅｒｒｏｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅ ｓａ ｍｅ ｔｙｐｅ ｏｆ Ｃ Ｎ Ｃ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ ．

参考文献/References:

［ １ ］ 　Ｈ ｓｕ Ｙ Ｙ ， Ｗ ａｎｇ Ｓ Ｓ ． Ａ ｎｅｗ ｃｏ ｍ ｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
ｇｅｏ ｍｅｔｒｙ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ｆｉｖｅ ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ ［ Ｊ ］ ．Ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ａｎｄ Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ，
２００７ （ ４７ ）： ３５２ ３６０ ．
［ ２ ］ 　Ｙａｎｇ ， Ｓ Ｈ ， Ｋｉｍ Ｋ ， Ｐａｒｋ Ｙ Ｋ ． Ｍ ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｉｎ
ｄｌｅ ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｕｓｉｎｇ ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｂａｌｌ ｂａｒ
ｔｅｓｔ ［ Ｊ ］ ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ａｎｄ
Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ， ２００４ ， ４４ （ ２ ３ ）： ３３３ ３４０ ．
［ ３ ］ 　Ｚａｒｇａｒｂａｓｈｉ Ｓ ， Ｍ ａｙｅｒ Ｊ ． Ｓｉｎｇｌｅ ｓｅｔｕｐ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａ
ｆｉｖｅ ａｘｉｓ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｅｉｇｈｔ ｌｉｎｋ ｅｒｒｏｒｓ ｂｙ ｐｒｏ
ｇｒａｍ ｍｅｄ ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ａｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｙ ｍｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｃａｐｂａｌｌ ｓｅｎｏｒ ［ Ｊ ］ ． Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ａｎｄ Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ， ２００９ ， ４９ （ １０ ）： ７５９
７６６ ．
［ ４ ］ 　Ｓｈａｏ
Ｗ ｅｉ Ｚｈｕ ， Ｇｕｏ Ｆｕ Ｄｉｎｇ ． Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｇｅｏ ｍｅｔｒｉｃ
Ｅｒｒｏｒ Ｍ ｏｄｅｌｉｎｇ ， Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏ ｍ ｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｃ Ｎ Ｃ Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ［ Ｊ ］ ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍ ａ
ｃｈｉｎｅ Ｔｏｏｌｓ ａｎｄ Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ， ２０１２ ， ５２ （ １ ）： ２４ ２９ ．
［ ５ ］ 　 刘 飞 ． 五 轴 数 控 机 床 回 转 轴 的 误 差 检 测 技 术 研 究 ［ Ｊ ］ ．
机 械 工 程 与 自 动 化 ， ２００９ （ ４ ）： １３３
１３５ ．
［ ６ ］ 　 何 振 亚 ，傅 建 中 ，徐 月 同 ． 数 控 机 床 旋 转 轴 转 角 定 位 误
差 测 量 方 法 ［ Ｊ ］ ． 浙 江 大 学 学 报 ， ２０１５ ， ４９ （ ５ ）： ８３５
８４０ ．
［ ７ ］ 　 杨 建 国 ． 数 控 机 床 误 差 实 时 补 偿 技 术 ［ Ｍ ］ ． 北 京 ：机 械
工 业 出 版 社 ， １９９３ ．

备注/Memo

备注/Memo:
收 稿 日 期 ： ２０１６ １０ １９
基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ５１５７５２７２ ）
作 者 简 介 ：梁 莹 莹 　 （ １９９２ － ） ，女 ，安 徽 芜 湖 人 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 机 械 电 子 工 程 ；梁 睿 君 　 （ １９７４ ），女 ，山 西 晋 中 人 ，博 士 ，副 教 授 ，
研 究 方 向 为 制 造 过 程 的 动 力 学 建 模 、监 控 技 术 和 机 床 加 工 误 差 补 偿 。
更新日期/Last Update: 2017-06-12