数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模

作者：李国龙; 肖扬; 李喆裕; 徐凯; 张薇

来源：中国机械工程, 2023, 1-10.

• 静/热误差
• 误差测量
• CNN-LSTM
• 旋转轴
• 球杆仪

针对现有的数控机床旋转轴误差测量与建模方法仅考虑多自由度静态几何误差或单自由度热误差单独作用的影响，没有考虑几何误差和热误差耦合影响的问题，提出了一种基于球杆仪的数控机床旋转轴多自由度静/热误差同步测量与建模方法。首先，基于齐次坐标变换建立球杆仪杆长变化模型，再基于该模型使用非齐次线性方程组建立静/热误差辨识模型;其次，设计了适应多自由度静/热误差同步测量的球杆仪安装模式以缩短测量时间，减少热逸散对测量结果的影响;然后，基于卷积长短期记忆神经网络（CNN-LSTM）建立旋转轴多自由度静/热误差预测模型;最后，在数控蜗杆砂轮磨齿机的C轴上进行误差测量实验，对多种转速下的旋转轴多自由度误差进行快速辨识，并通过CNN-LSTM静/热误差预测模型对多自由度误差和球杆仪杆长变化进行预测来验证模型的准确性。

• 单位
  重庆理工大学; 机械传动国家重点实验室; 重庆大学