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非接触式检测五轴数控机床旋转定位误差的方法

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:对五轴数控机床旋转轴进行精度标定及误差补偿是提高机床旋转精度的关键问题。传统三轴数控机床各项误差元素的检测技术已经较为成熟,而五轴数控机床旋转轴的检测技术尚无统一标准。此外,现有方法主要针对工作台回转式五轴数控机床检测,而对主轴头回转式和主轴头与工作台双回转式五轴数控机床回转轴的精度检测还很少见。

非接触式检测五轴数控机床旋转定位误差的方法

五轴数控机床比三轴数控机床增加了两个旋转轴,由此,机床加工的灵活性大大增强,材料切除率和工件的表面质量得到极大的提高。五轴数控机床具有许多普通机床无法比拟的优点,但是其加工精度却往往低于普通机床,主要原因在于增加的两个旋转轴缺少精度标定及误差补偿的方法,旋转轴的误差成为五轴数控机床准静态误差和动态误差的主要来源。对五轴数控机床旋转轴进行精度标定及误差补偿是提高机床旋转精度的关键问题。传统三轴数控机床各项误差元素的检测技术已经较为成熟,而五轴数控机床旋转轴的检测技术尚无统一标准。目前国内外研究人员在机床旋转轴误差检测方面作了大量研究。而现有的检测方法仍存在一定的局限性:首先,采用的检测仪器主要有专用激光干涉仪、球杆仪及正12面或24面多棱镜及自准直仪。激光干涉仪检测,方便快捷,但价格比较昂贵;球杆仪检测,价格低廉,但检测路径的计算条件及计算过程复杂;正12面或24面多棱镜及自准直仪检测,则需要制作特定的工装,检测过程烦琐,检测效率较低。其次,旋转轴与平动轴联动测量时,测试过程中加入了平动轴的几何和运动误差,需对检测结果进行误差分离处理,辨识过程计算较复杂。此外,现有方法主要针对工作台回转式五轴数控机床检测,而对主轴头回转式和主轴头与工作台双回转式五轴数控机床回转轴的精度检测还很少见。

本章提出一种利用机器视觉技术的非接触测量优点,快速、高效检测机床旋转轴误差的检测方法,该方法利用CCD摄像机获取机床旋转轴在不同位置的图像,采用数字图像处理技术,计算分析机床旋转轴转角定位误差,再将该方法与传统检测方法进行对比来验证该方法的有效性。(www.xing528.com)

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