基于Sobol’法的机床关键几何误差元素辨识方法研究

来源：机床与液压杂志2022年第3期北京时间：

作者：荣茂林，胡腾，何郑曦，魏小建，吴昊荣

单位：西南石油大学机电工程学院；西南石油大学机电工程学院；四川建筑职业技术学院；西南石油大学机电工程学院；西南石油大学机电工程学院

摘要：针对机床几何误差元素多、误差测量与辨识过程繁琐等问题，利用Sobol’全局灵敏度分析方法对空间误差模型中的几何误差元素进行灵敏度分析，筛选出影响较大的几何误差元素，从而降低误差测量与辨识过程的复杂度，简化空间误差模型。以螺旋理论为建模基础，建立机床空间误差模型；对所有几何误差元素进行Sobol序列抽样并通过蒙特卡洛估计法求解灵敏度，计算各误差元素的一阶灵敏度值及全局灵敏度值，从21个误差项中筛选出对机床空间误差影响较大的12项；将简化模型与完备模型进行对比，空间误差元素简化率为48%，其预测精度大于80%，说明了误差元素筛选的有效性，为机床空间误差建模、误差元素辨识以及空间误差补偿工作的简化提供参考。

关键词：螺旋理论;Sobol’全局灵敏度分析;蒙特卡洛估算;关键几何误差元素;简化模型

基金资助：教育部重点实验室开放课题资助项目（SZJJ2015-041）