本文提出一种基于球杆仪的五轴加工中心和五轴钻攻中心几何误差的快速测量和分离方法,结论如下:1)基于多体系统理论及齐次坐标变换法建立了TTTRR型机床的平动轴误差模型,并通过关键误差项对模型进行化简 。以多项式预拟合法对关键线性误差进行建模,根据球杆仪的两条圆弧轨迹,使用最小二乘法求解出预设多项式的系数,辨识出了平动轴的关键线性误差项 。2)分别建立了转台和摆动轴几何误差的多项式模型,针对转台,将球杆仪分别安装在平行于X、Y、Z轴和锥形的位置,通过简单的5次测量,依次分离出转台的3项线性误差和2项角度误差;建立了包含平动轴运动误差和旋转轴几何误差的转角定位误差模型,基于球杆仪切向测量方法,辨识得到转角定位误差;针对摆动轴,在球杆仪轴向、径向和三角法测量模式下,更改参数进行6组测量,测量时平动轴与摆动轴三轴联动,模型中去除了联动误差的影响,最终解耦出6项误差 。3)在五轴加工中心和 五轴钻攻中心上进行实验,通过预测误差的方式验证了基于球杆仪辨识平动轴误差方法的准确性;用球杆仪和激光干涉仪分别测量转角定位误差,二者间最大误差为0. 001 8°,不大于2. 59%,通过空间误差补偿实验,误差降为原有误差25%,验证了所提方法的有效,该方法快速、简单,减少了误差检测设备的安装和测量时间,适用于工业现场 。

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