1.基于五轴双转台在线非线性误差补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:模拟双转台五轴数控机床,输入两个编程点P0、P1,求出与编程点P0相对应的后置处理点P0′,以及与编程点P1相对应的后置处理点P1′;P0′、P1′分别代表后置处理的两个端点;
步骤2:机床根据型号不同,自带不同的插补函数,将两后置处理点P0′、P1′代入插补函数中,利用插补函数求出密化插值的一个中间点步骤3:比较 的模长与 的模长大小,如果 的模长比 的模长小,则继续步骤4;
如果 的模长比 的模长大或 的模长等于 的模长,则令 转入步骤9;
步骤4:求与密化插值的中间点 相对应的前置处理点
步骤5:将求得的前置处理点 输入机床,机床对输入的前置处理点 进行后置处理,求得与前置处理点 相对应的后置处理点 再求取后置处理点 的误差步骤6:根据实际需要设置误差上限,将误差 与误差上限比较:若误差 小于误差上限,则机床根据与此误差 相对应的前置处理点 进行插补后,转入步骤7;若误差 大于等于误差上限,则转入步骤8;
步骤7:机床每完成一次插补,则将实际插补次数加1;判断实际插补次数是否小于等于机床预设插补次数,若实际插补次数小于等于机床预设插补次数,将a+1重新赋值给a,利用插补函数求出密化插值的下一个中间点 后,再返回步骤3;若实际插补次数大于机床预设插补次数,则转入步骤9;
步骤8:求P0、P1的中间点Pmid=(P0+P1)/2,将P0、Pmid作为两个新的编程点,返回步骤1,开始新一轮的在线非线性误差补偿;同时,将Pmid、P1亦作为另外两个新的编程点,返回步骤1,亦开始新一轮的在线非线性误差补偿;
步骤9:结束;
所述步骤1中,后置处理点P0′、P1′通过如下逆运动学建模所得公式(1)计算得到:式中,Px、Py、Pz分别表示刀尖位置在机床的工件坐标系中的X,Y,Z值,Ux、Uy、Uz分别表示在机床的工件坐标系中的刀轴矢量的X,Y,Z值;编程点P0、P1各对应一组(Px、Py、Pz、Ux、Uy、Uz);mx、my、mz分别表示机床偏置量的X,Y,Z值;后置处理点P0′通过一组(X、Y、Z、θA、θC)表示,后置处理点P1′通过另一组(X、Y、Z、θA、θC)表示;后置处理点(X、Y、Z、θA、θC)中,X、Y、Z为后置处理点的坐标位置,θA、θC分别表示机床的两旋转轴的角度坐标;
进一步,所述步骤3中,密化插值的中间点 为
s为密化插值中间点的个数,s=(总插补长度/步长)-1,v:双转台五轴数控机床的插补速度,T:双转台五轴数控机床的插补周期;D表示步长,总插补长度为步骤1中两编程点之间的距离;
所述步骤4中,求与密化插值的中间点 相对应的前置处理点 时,密化插值的中间点亦通过一组(X、Y、Z、θA、θC)表示,前置处理点通过如下正运动学建模所得公式(3)计算得到:每个前置处理点亦通过一组(Px、Py、Pz、Ux、Uy、Uz)表示;前置处理点(Px、Py、Pz、Ux、Uy、Uz)中,Px、Py、Pz分别表示刀尖位置在机床的工件坐标系中的X,Y,Z值,Ux、Uy、Uz分别表示在机床的工件坐标系中的刀轴矢量的X,Y,Z值;θA、θC分别表示机床的两旋转轴的角度坐标;mx、my、mz分别表示机床偏置量的X,Y,Z值;
所述步骤5中,机床对输入的前置处理点 进行后置处理,求得与前置处理点 相对应的后置处理点 时,具体求解公式可根据公式(1)求得;
所述步骤5中,求取后置处理点 的误差 时, 为