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误差补偿是提高机床加工精度的有效方法之一,误差建模是进行误差辨识与补偿的先行条件。本文首先利用多体系统理论建立了课题研究的大型五轴联动机床的误差模型,然后对机床误差辨识的方法进行了研究。定位误差检测是机床误差辨识时的必检项目,故本文还对定位误差检测与补偿方法进行了研究,并对该机床进行了定位误差的检测与补偿实验。主要内容及结论如下:(1)分析了影响机床加工精度的误差来源。根据多体系统运动学理论体系,将机床上运动部件等效为多体系统中的典型体,用齐次坐标变换矩阵来描述体间相对运动关系。将机床分为两个分支,刀具分支与工件分支。根据加工时刀位点与工件上正被加工点位置应处于同一位置,将机床的刀具分支与工件分支联系起来。由刀具分支中刀位点在床身体坐标系中的位置矢量与工件分支中理论加工点在床身坐标系中的位置矢量之差建立了机床的通用误差模型。(2)建立了课题所述的大型五轴联动机床的误差模型。用Pro/E建模软件建立该机床的三维模型,将模型轴测图导入AutoCAD,对该机床总体布局进行描述。分析其上龙门架、滑鞍、Z向套筒、C轴部件、B轴部件等运动部件间的运动关系。建立各体的体坐标系,抽象出机床的拓扑结构,用齐次坐标变换矩阵描述各相邻体间的运动关系,然后建立大型五轴联动机床的误差模型。(3)对机床平动轴与旋转轴的误差辨识理论进行了研究,给出了该机床误差辨识的方法。误差辨识时定位误差检测项目为必检项目。对用激光干涉仪检测机床平动轴定位误差和直线度误差的原理和用激光跟踪仪检测机床旋转轴定位误差的原理进行了分析。(4)研究了机床定位误差补偿方法。分析了机床定位误差产生的主要原因,对定位精度评定标准进行了介绍。分析了机床上常见定位误差类型和目前定位误差补偿的相关方法,分析了西门子SINUMERIK840Dpl数控系统中定位误差补偿原理和有关定位误差补偿的参数设置问题。(5)对机床进行了Y轴和B轴定位误差的检测与补偿实验,对补偿前后的实验结果进行了详细深入的分析,结果表明:经过误差补偿,机床定位精度达到设计要求。