摘要：本文介紹一種使用激光多普勒位移測(cè)量?jī)x，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行體積誤差檢測(cè)的激光矢量測(cè)量新方法。該方法可以方便而快速的檢測(cè)出機(jī)床的體積定位精度，包括3個(gè)定位誤差、6個(gè)直線度誤差和3個(gè)垂直度誤差；同時(shí)還可以根據(jù)測(cè)量的體積定位誤差數(shù)據(jù)生成誤差補(bǔ)償?shù)拇a，進(jìn)而可以對(duì)其進(jìn)行體積定位誤差的補(bǔ)償，大幅度提高了數(shù)控機(jī)床加工精度。
tz2$j@!= 關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床體積誤差 激光測(cè)量 補(bǔ)償
!KHbsOT?9 epP_~TU 1 引言
,MD >Jx| T=fVD8 數(shù)控機(jī)床的體積定位精度包括線性位移誤差、直線度誤差、垂直度誤差、角偏和剛性誤差，這些誤差決定了數(shù)控機(jī)床的精度性能。對(duì)于現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床，在假設(shè)誤差是可重復(fù)的并可以測(cè)量的情況下[1、2]，通過軟件補(bǔ)償可以大大提高機(jī)床的精度性能。該方法的性能價(jià)格比較高是提高機(jī)床精度的一個(gè)較好的方法。
s_6Iz^]I u<HJFGLzI 數(shù)控機(jī)床由于其本身的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，因此其運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的各種誤差相對(duì)來說也比較復(fù)雜。以三軸加工中心為例，有21項(xiàng)誤差元素，如圖1所示。目前所采用的測(cè)量方法很多，其中大多都是利用激光測(cè)量。傳統(tǒng)的方法對(duì)機(jī)床的體積定位精度的完整檢測(cè)非常復(fù)雜和耗時(shí)。鑒于上述原因，許多國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織推薦了一種沿體對(duì)角線進(jìn)行測(cè)量的方法。所謂體對(duì)角線就是指在空間直角坐標(biāo)系中，由機(jī)床工作臺(tái)三個(gè)進(jìn)給方向上的最大行程所圍成的長(zhǎng)方體的對(duì)角線。國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織推薦該法的主要原因是體對(duì)角線的測(cè)量對(duì)各種誤差元素非常敏感。但是該法的一個(gè)致命的缺陷是在測(cè)量過程中它無法獲得足夠的信息用于分離各誤差元素。
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圖1 21項(xiàng)誤差元素
本文介紹一種新的激光矢量測(cè)量方法—激光多步矢量法,利用激光多譜勒測(cè)量?jī)x[3]進(jìn)行多步的體對(duì)角線測(cè)量可以很容易地根據(jù)矢量原理測(cè)量出機(jī)床的各項(xiàng)誤差。這里應(yīng)用該方法我們對(duì)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了檢測(cè)，再通過補(bǔ)償，提高了機(jī)床的精度。
7Ur'@wr dkZ[~hEQG- 2 激光多步矢量法
t0)hd X 5_SxX@fW % 2.1 傳統(tǒng)的體對(duì)角線測(cè)量
