混联机床精度检测与误差补偿研究

加工精度是机床最重要的性能指标之一。本文重点在数控机床误差分析、精度建模、误差检定、加工精度预测以及误差软件补偿等领域开展了研究，通过机床精度模型，分析了误差从机床零部件传递到被加工零件的规律，进行了精度预测，并在机床上进行了误差软件补偿以提高加工精度。 多体系统理论的精髓是用拓扑结构对多体系统进行高度概括和提炼，用低序体阵列描述多体系统拓扑结构，用特征矩阵表示多体系统中体间的相对位置和姿态。本文对多体系统理论的这部分内容进行了详细阐述。介绍了并联机床误差的基本分类，分析了误差产生的原因和防止方法。并尝试在混联机床空间误差建模上运用多体系统理论。 数控机床误差参数的正确辨识是数控机床补偿的必要前提条件。因此本文结合6PM2六轴混联数控铣床，研究了利用双频激光干涉仪对混联机床的XY轴进行了位移量误差和不直度误差测量，然后根据测量结果辨识影响XY平面运动精度的主要误差参数。分析了回转工作台绕Z轴运动产生的6项运动误差，介绍了对回转工作台运动误差的两种不同的检测方法。同时对其核心部件3-RPS并联机构的运动学标定及动平台的姿态测量进行了研究。 本文最后分别用双频激光干涉仪及校正轴与动态角度检测仪对回转工作台进行了比较测量实验，实验表明了角度检测仪测量回转工作台位置精度的可行性和实用性。加工实验介绍了在加工过程中如何进行加工补偿，实验初步成功地实现了对数控加工精度的误差补偿。