基于两路激光实时跟踪的机床刀具位姿误差测量

摘要：

在动态状况下,实时获取机床刀具的位姿误差是提高机床精度的关键因素之一.机床多轴联动时,利用两路激光实时跟踪测量主轴测量杆上两测点的空间运动轨迹,得到两测点三维数据,并拟合出两个空间圆,用两圆的圆心连线来计算刀具的方向和位置误差.机床加工时,变化的工艺参数引起的动态运动误差和热误差变化会造成沿Z轴方向运动的滑枕误差实时变化,变化的滑枕误差会影响刀具的最终位置方向.通过自适应卡尔曼滤波预测算法对滑枕误差值进行预测-测量-修正,将计算得到的误差最优估计值替换误差补偿模型中原有的误差参数,进而对刀具位姿进行误差修正.最后,对圆锥台试件以及一个S型工件进行有误差修正补偿和未补偿加工,由测得工件的精度对比可知,采用的刀具位姿误差实时测量方法及自适应修正补偿可更加有效地提高五轴机床的加工精度.

关键词：测量、位姿误差、循圆辨识、齐次坐标变换矩阵、激光跟踪仪

所属期刊栏目：54

分类号：TN247(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;安徽省高等学校自然科学研究重点项目

在线出版日期：2018-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：231-239