基于指数积理论的三轴机床几何误差辨识方法

来源：机床与液压杂志2022年第20期北京时间：

作者：蒋晓耕，柴旭，王浩，刘畅，杜宇

单位：天津市现代机电装备技术重点实验室，天津工业大学机械工程学院；天津市现代机电装备技术重点实验室，天津工业大学机械工程学院；天津市现代机电装备技术重点实验室，天津工业大学机械工程学院；天津市现代机电装备技术重点实验室，天津工业大学机械工程学院；天津市现代机电装备技术重点实验室，天津工业大学机械工程学院

摘要：为解决三轴机床在球杆仪误差敏感方向上直线度误差缺项建模与误差辨识精度问题，以三轴数控机床为研究对象，根据指数积理论与三轴数控机床运动链，结合混阶切比雪夫多项式预拟合模型，构建综合误差系数模型。在双正交轴检测实验基础上，对综合误差系数模型进行Moore-Penrose逆矩阵求解，使得18项误差能够在球杆仪误差敏感方向上得到全部辨识，无需在非运动轴向进行解耦，提高辨识精度和效率。在某三轴数控机床上进行双正交轴检测实验和NC代码补偿实验，补偿后XY、XZ、YZ双正交轴实验综合误差分别减少82.02%、91.63%、70.6%，验证了所提方法的有效性。对改进前后的切比雪夫多项式预拟合模型进行残差对比，结果表明混阶切比雪夫多项式预拟合模型精度更高。

关键词：机床几何误差;辨识方法;指数积理论;混阶切比雪夫多项式预拟合模型

基金资助：基金项目：〖HT9.SS〗〖JP2〗〖ZK(〗国家自然科学基金青年科学基金项目（51905377）；天津市自然科学基金项目（20JCQNJC00040；20JCQNJC00050；18JCQNJC75600）