制造技术与机床2024,Issue(7) :164-169.DOI:10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.07.024

基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识及其不确定度评估

Identification and uncertainty assessment of machine tool yaw error based on artefact using on-machine measurement

唐越 吕军 冯晓冰 杜正春
制造技术与机床2024,Issue(7) :164-169.DOI:10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.07.024

基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识及其不确定度评估

Identification and uncertainty assessment of machine tool yaw error based on artefact using on-machine measurement

唐越 1吕军 2冯晓冰 1杜正春1
扫码查看

作者信息

  • 1. 上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240
  • 2. 上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240;通用技术集团机床工程研究院有限公司大连分公司,辽宁 大连 116620
  • 折叠

摘要

机床几何误差的测量和补偿可以提高机床的加工精度.随着机床在机测量技术的发展,在机测量特征样件辨识几何误差逐渐应用到机床的精度检查中.文章提出了一种基于特征样件在机测量的机床偏摆误差辨识方法,应用激光干涉跟踪仪验证了辨识方法的正确性,分析了安装误差对于偏摆误差辨识的影响.应用自适应蒙特卡洛法结合误差椭圆评估了在机测量特征样件辨识偏摆误差的不确定度,且应用GUM法验证了不确定度评估方法.特征样件在机测量偏摆误差的方法能够获得可接受的几何误差辨识精度,可作为传统的基于激光干涉测量技术的几何误差辨识的替代方法,非常适合机床精度的周期性检查,来保持机床加工质量的一致性.

Abstract

The identification and compensation of machine tool geometric errors can improve the machining accuracy.With the development of on-machine measurement,the identification of geometric errors by artefact has gradually been applied to the accuracy inspection of machine tools.This paper proposes a method for identifying machine tool yaw errors based on artefact utilizing on-machine measurement.The correctness of the method is verified using a laser interferometer.The effect of installation errors on the identification is analyzed.The uncertainty of yaw error identification is evaluated using the adaptive Monte Carlo method combined with error ellipse model.Then it is verified using the guide to the expression of uncertainty in measurement method.The proposed method can achieve an acceptable level of geometric error identification accuracy.It can be used as an alternative to traditional geometric error identification based on laser interferometric measurement technology and is highly suitable for the periodic inspection of machine tool accuracy to maintain consistent machining quality.

关键词

在机测量/特征样件/机床偏摆误差/误差辨识/不确定度

Key words

on-machine measurement/artefact/yaw error/error identification/uncertainty assessment

引用本文复制引用

基金项目

国家自然科学基金企业创新发展联合基金(U22B2086)

中国通用技术集团科技重大专项(GTZD-2022-014)

国家自然科学基金(52105524)

宁波市高档数控机床关键部件创新中心项目()

出版年

2024
制造技术与机床
中国机械工程学会 北京机床研究所

制造技术与机床

CSTPCD北大核心
影响因子:0.264
ISSN:1005-2402
段落导航相关论文