面向典型自由曲面的数控机床关键几何误差辨识与补偿方法

摘要

不同自由曲面零件的加工精度受机床几何误差的影响程度各异,为了对特定自由曲面进行针对性补偿,提出了一种面向典型自由曲面的数控机床关键几何误差辨识与补偿方法。首先,根据自由曲面的曲率特征,计算形状指数与弯曲指数,将其分为凸面、凹面和马鞍面等类型。然后,分别针对自由曲面在不同形状指数与同一形状指数、不同弯曲指数的两种情况下进行几何误差灵敏度分析。最后,在五轴机床上进行加工与关键几何误差补偿实验。结果表明,关键几何误差的灵敏度系数约占总误差的85%,补偿关键几何误差后自由曲面的尺寸精度平均提高了29.8%,验证了该方法的正确性和有效性。本方法为复杂自由曲面分区域进行关键几何误差分析与补偿奠定基础,对提高其加工精度具有重要意义。