1.基于球杆仪的五轴机床复杂运动状态下动态精度检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、确定刀尖点运动轨迹;具体实现方法为:设定刀尖点做圆插补运动,得到刀尖点的运动轨迹(X,Y,Z)为:θ∈[0,2π]
其中,R为球杆仪两球头间的理想距离,(x0,y0,z0)为球杆仪在工作台一侧的小球的固定位置,θ为杆仪旋转角度;
设置工作台一侧的小球固定位置位于距离机床工作空间中心十分之一转台直径或平动轴运动范围L的位置,即:x02+y02+z02=L/10;
S2、确定刀具姿态变化过程,对刀具姿态进行规划;具体实现方法为:对不同类型的机床,分别将姿态坐标转换到转动轴坐标,转换公式如下:对于AB型机床:
对于AC型机床:
对于BC型机床:
其中(α,β)为空间极坐标中的角度;A、B、C分别代表机床的转动轴的姿态角度;
S3、分别使用高低两种进给速度进行测量,测量轨迹为:综合刀尖点位置与刀具姿态规划,在刀尖点完成一个圆插补的同时刀具姿态完成2个“8”字形变化,以此作为球杆仪检测轨迹;分别计算两种进给速度下检测结果的正负峰值、极差、标准差和绝对平均误差,作为评估指标。
2.根据权利要求1所述的基于球杆仪的五轴机床复杂运动状态下动态精度检测方法,其特征在于,所述步骤S3中,对于低速进给状态下的测试,进给速度低于100mm/min;高速进给状态下的测试,进给速度高于500mm/min;
对于同一球杆仪旋转角度θ,高速进给状态下球杆仪上的位移传感器检测到的结果εhigh(θ)减去低速进给状态下的球杆仪上的位移传感器检测到的结果εlow(θ),得到动态性能造成的动态误差εdynamic(θ):εdynamic(θ)=εhigh(θ)-εlow(θ)分别计算检测结果的正峰值ε1、负峰值ε2、极差ε3、标准差ε4和绝对平均误差ε5作为评估指标:ε1=max{εdynamic(θ),θ∈[0,360]}ε2=min{εdynamic(θ),θ∈[0,360]}ε3=ε1-ε2