总线式数控机床动态误差测量及辨识

殷国为, 李翔龙, 陈兵

电子科技大学学报 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (02) : 313-320.

总线式数控机床动态误差测量及辨识

  • 殷国为, 李翔龙, 陈兵
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摘要

多轴联动高速加工中,运动参数引起的机床动态误差是产生零件加工误差的重要因素。针对EtherCAT总线型数控机床,以球杆仪QC20-W和工业以太网探头工具ET2000为测量工具,建立了机床动态误差和静态误差模型。首先基于齐次坐标变换理论建立球杆仪杆长变化量与机床动、静态误差的数学关系;然后根据这两类误差的不同特性,构建了以坐标位置表达的静态误差多项式及以速度、加速度的角频率及相位表达的动态误差低阶正弦多项式。并采用小波变换针对位置信息中的噪声进行降噪处理。最后采用最小二乘理论求解误差表达式中的未知系数。结果表明,指令速度为动态误差的主要因素,加速度为次要因素。在加速度不变,指令速度由20 mm/s依次上升至40、80 mm/s时,动态误差占总误差的比例由2.13%增加到11.74%、49.15%;指令速度不变,加速度由200 mm/s~2上升至800 mm/s~2时,动态误差占比由22.72%上升至26.83%。

关键词

球杆仪 / 动态误差 / 齐次坐标变换 / 最小二乘理论 / 小波变换

中图分类号

TG659

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殷国为, 李翔龙, 陈兵. 总线式数控机床动态误差测量及辨识. 电子科技大学学报. 2023, 52(02): 313-320

基金

四川省重大科技专项(2020ZDZX0023)

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