仪器仪表学报

作者：王培桐，范晋伟，任行飞，李 状

单位：王培桐,1.北京工业大学机械工程与应用电子学院,,范晋伟,1.北京工业大学机械工程与应用电子学院,,任行飞,1.北京工业大学机械工程与应用电子学院,,李 状,1.北京工业大学机械工程与应用电子学院,

关键词：数控机床;关键几何误差;灵敏度分析;傅里叶级数

基金：国家自然科学基金面上项目 (51775010)、建设机床装备数控互联平台及大数据中心及应用平台(2021-0171-1-1)项目资助

本文提出一种新的机床位置误差灵敏度分析方法。首先基于多体理论和齐次变换矩阵建立了五轴龙门机床位置误差模型。其次通过截断傅里叶技术来表征与位置有关的几何误差参数,每个误差参数对位置误差的灵敏度值可表示为其傅里叶幅值平方。然后归一化处理,关键的几何误差参数为第2,3,8,15和26项误差。通过与传统的Sobol法对比,仿真结果表明两种灵敏度分析方法辨识的关键几何误差相同且灵敏度值相近。此外,本文提出的灵敏度分析计算效率优于传统Sobol法。最后为了验证关键几何误差的有效性,提出了一个关于机床关键几何误差的补偿实验。实验结果表明,补偿关键几何误差后机床的加工精度提升了48%。因此,本文提出的机床位置误差灵敏度分析方法是可行的和有效的。

来源：2022年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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