對(duì)大型數(shù)控加工機(jī)床而言氧急，加工過(guò)程中颗胡，由于機(jī)床導(dǎo)軌的磨損、受力變形态蒂、溫度場(chǎng)變化隅昌，以及插補(bǔ)誤差的影響拉诲，刀架理想運(yùn)動(dòng)曲線會(huì)發(fā)生變化赤蚜，勢(shì)必影響零件輪廓形狀的輪廓度誤差。誤差分離技術(shù)EST（Error Separation Technique）給這類零件線輪廓度誤差在線測(cè)量帶來(lái)方便威卑。本文探討把誤差分離技術(shù)應(yīng)用于大型數(shù)控機(jī)床加工中實(shí)時(shí)在線測(cè)量屁爵，從而將刀架運(yùn)動(dòng)曲線誤差和零件輪廓曲線誤差從測(cè)量結(jié)果中分離出來(lái)，為數(shù)控強(qiáng)力切削中動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償加工提供基礎(chǔ)您凸。

　　在線測(cè)量線輪廓度誤差原理2. 1誤差分離數(shù)學(xué)模型在數(shù)控機(jī)床上加工具有輪廓形狀的工件晚神，則刀架運(yùn)動(dòng)軌跡必須走理想輪廓曲線。

　　工件安裝示意宠宗，建立如圖所示坐標(biāo)系饮协，xoy是測(cè)量基準(zhǔn)坐標(biāo)系，x′oy是測(cè)量坐標(biāo)系瓣硼。設(shè)U（x）為刀架理想運(yùn)動(dòng)曲線函數(shù)啰价，V（x）為零件理想輪廓曲線函數(shù)，R（x）為刀架實(shí)際運(yùn)動(dòng)曲線函數(shù)聂映，S（x）為零件實(shí)際線輪廓曲線函數(shù)起便，則零件的線輪廓度誤差H（x）可表達(dá)為H（x）= S（x）- V（x）（1）刀架運(yùn)動(dòng)曲線誤差h（x）可表達(dá)為h（x）= R（x）- U（x）（2）在測(cè)量中，我們關(guān)心的是測(cè)量H（x）窖维，h（x）誤差榆综，將三個(gè)測(cè)頭A，B铸史，C安裝在測(cè)座上鼻疮，測(cè)頭間距分別為l 1，l 2琳轿，測(cè)座安裝在數(shù)控機(jī)床刀架上判沟，刀架在數(shù)控伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下兩坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)，走理想輪廓運(yùn)動(dòng)曲線利赋，以測(cè)量零件線輪廓度誤差水评。當(dāng)?shù)都芤苿?dòng)距離x時(shí)猩系，三測(cè)頭A，B中燥，C就有一組輸出信號(hào)寇甸，設(shè)為A（x），B（x）疗涉，C（x）稀渊，顯然這一組輸出信號(hào)是一組混合信號(hào)，它包含了零件線輪廓度誤差H（x）和刀架運(yùn)動(dòng)曲線誤差h（x）图漓。

　　對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理铐跷，同時(shí)考慮去除相鄰測(cè)頭采樣信號(hào)中的理想線輪廓梯度值影響（這在軟件中考慮），則有如下關(guān)系式可求出頻域上的線輪廓度誤差H（n）的一系列離散值肄朵。對(duì)H（n）再進(jìn)行傅里葉逆變換涧兜，得到零件在時(shí)域上的線輪廓度誤差H（k）h（k）= A（k）- H（k）（16）r（k）≈< B（k）- H（k + m 1）- h（k）>/（m 1Δl）（17）2. 2仿真零件線輪廓度誤差曲線設(shè)三組誤差信號(hào)H（k）、h（k）贰漱、r（k）筹飒，根據(jù)參數(shù)選擇條件確定有關(guān)參數(shù)，根據(jù)（9）簸悟、（10）葡债、（11）式由此產(chǎn)生測(cè)頭模擬輸出信號(hào)A（k）、B（k）明青、C（k）蓝垢，再根據(jù)（15）、（16）女责、（17）式誤差分離公式漆枚，對(duì)A（k）、B（k）鲤竹、C（k）進(jìn)行分離得到三組分離信號(hào)H′（k）浪读、h′（k）、r′（k）辛藻，并與所設(shè)三組誤差信號(hào)H（k）碘橘、h（k）、r（k）進(jìn)行比較吱肌。我們?cè)?86 PC機(jī)上進(jìn)行了誤差分離仿真痘拆，仿真結(jié)果表明三點(diǎn)法誤差分離技術(shù)應(yīng)用于線輪廓度誤差測(cè)量是可靠的。

　　零件線輪廓度誤差曲線氮墨，圖中列出了當(dāng)采樣長(zhǎng)度（l）一定纺蛆，采樣點(diǎn)數(shù)（N）、采樣間隔（Δl）不同规揪，根據(jù)參數(shù)選擇條件選取不同參數(shù)m 1桥氏、m 2時(shí)温峭，誤差分離得到的零件線輪廓度誤差曲線H（k），（刀架運(yùn)動(dòng)曲線h（k）略）蛆器，圖中曲線a為理想曲線芍惦，曲線b為所設(shè)數(shù)組H（k）誤差曲線，曲線c為誤差分離后的數(shù)組H′（k）誤差曲線和植。從圖中看出固鹏，曲線b和曲線c相差一個(gè)平移量，但誤差曲線形狀相同铅夷，不影響線輪廓度誤差評(píng)定結(jié)果鹰个。

　　線輪廓度誤差評(píng)定可采用作圖法或解析法（編程計(jì)算），求出各離散點(diǎn)中相對(duì)理想輪廓曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)在Y方向的最大差值Δy max和最小差值Δy min场暮，線輪廓度誤差f =Δy max -Δy min骏拱，必要時(shí)可將測(cè)得值換算成垂直于理想輪廓方向（法向）上的數(shù)值評(píng)定。

　　實(shí)測(cè)結(jié)果我們利用如所示測(cè)量系統(tǒng)擎骄，在CJ K630經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上對(duì)一試件進(jìn)行在線測(cè)量且仔，被測(cè)試件長(zhǎng)1 300 mm，線輪廓是半徑為4 120 mm的圓弧隔屠，凸度為50 mm，將三個(gè)測(cè)頭調(diào)整到位于試件的軸截面上馍驯，在采樣長(zhǎng)度1 270 mm上每隔10mm采樣一次阁危，采樣點(diǎn)數(shù)為128，采樣得離散點(diǎn)誤差值經(jīng)評(píng)定線輪廓度誤差為0. 095 mm.實(shí)測(cè)結(jié)果與用樣板檢測(cè)相比汰瘫，大大提高了測(cè)量準(zhǔn)確度和測(cè)量效率狂打。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　我們?cè)谡`差分離技術(shù)應(yīng)用于直線度誤差測(cè)量方面進(jìn)行過(guò)較深入的研究，在此基礎(chǔ)上混弥，把誤差分離技術(shù)推廣應(yīng)用于線輪廓度誤差測(cè)量趴乡，在仿真研究后，給我們?nèi)缦绿崾荆?/p>

　』饶谩①三點(diǎn)法誤差分離技術(shù)應(yīng)用于線輪廓度測(cè)量是可靠的晾捏，適用于在線或離線測(cè)量，但線輪廓度誤差測(cè)量不同于直線度誤差測(cè)量哀托，它更適用于在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行在線測(cè)量惦辛。

　　②測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)選擇要符合參數(shù)選擇條件仓手，否則將出現(xiàn)諧波損失胖齐，影響誤差分離準(zhǔn)確度，甚至導(dǎo)致出錯(cuò)董纺。采樣長(zhǎng)度一定時(shí)茎冒，采樣點(diǎn)數(shù)越多宫氛，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。

　〕梃怠③本文對(duì)誤差分離技術(shù)應(yīng)用于線輪廓度誤差測(cè)量進(jìn)行了有益的探討纸藕，由此較容易推廣應(yīng)用于面輪廓度誤差測(cè)量，進(jìn)而為在三坐標(biāo)數(shù)控加工機(jī)床上對(duì)空間曲面進(jìn)行在線測(cè)量钮庆、補(bǔ)償加工提供基礎(chǔ)冗炊。

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