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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：本发明公开了双摆头龙门机床C轴误差参数辨识方法，实现该方法的球杆仪是由两个球，一个可伸长和两个磁力碗座杆组成。两个球分别为工件球和刀具球。两个精密磁力碗座，一个磁力碗座连接在机床工作台上，另一个连接在机床主轴或主轴箱上。伸长杆由传感其测量得到实际数值。本方法首先运用多体理论建立工件球和刀具球位置关系。其次通过参数化建模，推导出球杆仪杆长增量与C轴几何误差参数线性模型。然后根据给定的五种测量路径来获取不同转角下杆长增量。最后通过最小二乘法来计算出C轴5项几何误差参数。本发明采用单轴驱动形式，探索出一中简单、快速、准确的旋转轴几何误差参数辨识方法。

主权项：1.双摆头龙门机床C轴误差参数辨识方法，其特征在于：实现该方法的球杆仪是由两个球，一个可伸长杆和两个精密磁力碗座组成；两个球分别为工件球和刀具球；两个精密磁力碗座，一个磁力碗座连接在机床工作台上，另一个连接在机床主轴或主轴箱上；可伸长杆由传感器测量得到实际数值；首先运用多体理论建立工件球和刀具球位置关系；其次通过参数化建模，推导出球杆仪杆长增量与C轴几何误差参数线性模型；然后根据给定的五种测量路径来获取不同转角下杆长增量；最后通过最小二乘法来计算出C轴5项几何误差参数δxc,δyc,δzc,εxc,εyc；其中δxc,δyc,δzc为C轴在X,Y,Z方向线性误差；εxc,εyc为C轴在绕X和Y方向的角度误差；c为C轴的转角；工件球的初始位置和刀具球的初始位置坐标分别为M＝xm,ym,zm,0，Q0＝x0,y0,z0,0；刀具球的理想位置坐标Qi表示为 工件球的实际位置坐标Qa表示为 因此，根据公式1和公式2获得工件球的空间误差△EΔE＝[ΔxΔyΔz1]＝Qa-Qi3 实际杆长La和理想杆长L分别计算如下 双球杆的球杆长度增量表示为 通过忽略高阶项，等式5作为 为了定量分析几何误差对杆长增量的贡献，杆长增量ΔL＝k*Ge8其中k＝[k1,k2,k3,k4,k5,k6],Ge＝[δxc,δyc,δzc,εxc,εyc,εzc]根据公式3-7，计算系数k 通过旋转轴校准装置，直接检测C轴角度定位误差，在使用球杆仪进行测试时，杆长等于杆的初始长度；因此，根据公式5推导出 从公式10看出，关于参数c的多项式是恒等式；因此，-2x0xmcosc-2y0ymcosc-2x0ymsinc+2y0xmsinc＝const11a和b的常数分别表示为 根据公式11和公式12计算为 k6＝xmy0cosc-x0ymcosc+x0xmsinc+y0ymsinc＝014根据公式8中确定的杆长增量和C轴几何误差参数之间的线性关系，需要五组方程来确定C轴的几何误差参数；杆长的增量△L在不同的轨迹上测量表示为ΔL＝[ΔL1ΔL2ΔL3ΔL4ΔL5]T15因此，根据公式8中给出的杆长增量和C轴几何误差参数之间的线性关系，识别C轴的5项几何误差参数。

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