基于多束激光干扰仪的空间精度补偿方法的开发
Lihua Lei1,2, Changjian Sun3, Zhangning Xie1,2
1Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology, Shanghai, 201203, China.
Scientific reports
|May 14, 2025
概括
一个新的多束激光干扰仪系统同时测量CNC机床的6度自由度误差. 这种空间误差补偿显著提高了机床的精度和定位精度.
科学领域:
- 计量学 计量学 计量学
- 机械工程 机械工程
- 光学仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器仪器
背景情况:
- 机床在多个自由度中表现出错误,影响精度.
- 精确测量和补偿这些错误对于先进制造至关重要.
研究的目的:
- 开发一个数学模型用于机床的空间错误.
- 提出一个多束激光干扰仪,用于同时测量六度自由度误差.
- 为数控机器创建一个空间误差测量和精度补偿系统.
主要方法:
- 建立了运动轴误差的数学模型,并结合了12行方法校正.
- 设计了一个多束激光干扰仪,使用四个激光进行多功能参数测量.
- 基于干扰仪数据实现了一个基于空间精度补偿的软件算法.
- 通过在不同空间坐标上的测量轴进行验证的角误差校正.
主要成果:
- 实现了对六个自由度的同时测量误差.
- 在线性定位精度 (96%),水平直度 (89%) 和垂直直度 (55%) 中显著改善.
- 平均和最大定位偏差分别减少了88%和91%.
结论:
- 拟议的多束激光干扰仪和空间误差补偿系统有效地提高了CNC机床的精度.
- 该系统提供了一个可行的解决方案,通过先进的计量技术实现高精度制造.
- 实验验证证证实了各种准确度指标的大幅改善.


