五轴线性插补中非线性误差补偿方法.pdf

2020年3月机械科学与技术March2020

第39卷第3期MechanicalScience蚴dforV01．39No．3

TechnologyAerospaceEn西neering

DOI：10．13433／j．cnki．1∞3-87勰

引用格式：

陈良骥，睢英照，王中州，等．五轴线性插补中非线性误差补偿方法[J]．机械科学与技术，2020，39(3)：385．390

五轴线性插补中非线性误差补偿方法

陈良骥，睢英照，王中州，魏广西

(天津工业大学机械工程学院，天津300387)

摘要：以A．C双摆头五轴数控机床为研究对象，通过对机床的运动学求解，分析了五轴数控机床在

加工过程中非线性误差产生机理并建立了非线性误差的数学模型。通过齐次坐标变换的方法，推

导出计算加工过程中刀尖点实际位置的数学表达式以及其反计算公式。针对五轴数控机床的旋转

轴运动所产生的非线性误差，提出了一种反求插补点的补偿方法。从五轴数控加工旋转中心位置

插补算法角度考虑降低非线性误差的方法，通过理论刀尖点位置来反求旋转中心的插补的位置，使

实际刀尖点更多地落在理论插补路径上。利用MATLAB进行实际数据的仿真验证，结果表明所提

出方法能将非线性误差有效控制在加工允差内，可显著提高五轴数控系统的轨迹控制精度，可见本

文所提出方法具有较好的可行性和实际应用价值。

关键词：五轴数控加工；线性插补；旋转中心；非线性误差；补偿

中图分类号：TG543文献标志码：A文章编号：1003—8728(2020)03-0385-06

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(SchoolPolytechnicUIliversity，Tianjin300387，China)

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