[发明专利]五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统

权利要求书

1.一种五坐标联动加工动态误差分析方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：根据工件加工程序得到当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，其中t为控制周期；

步骤2：对当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt，其中t为控制周期；

步骤3：实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息；

步骤4：实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统；

步骤5：根据机床运动部件的位置信息和角度信息得到当前控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt，其中t为控制周期；

步骤6：利用公式Emt＝Cmt-Pmt计算得到当前控制周期对应的随动误差Emt，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标；

步骤7：利用公式Pkt＝Cmt-K×Emt计算得到当前控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt,其中Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、K为随动误差放大倍数、Emt为随动误差、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

步骤8：接收用户选择指令，并根据用户选择指令确定各坐标轴在当前控制周期下采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；

步骤9：根据各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，得到当前控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet，其中t为控制周期；

步骤10：重复步骤1至步骤9，依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标Cwt绘制理论指令位置曲线，以及依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示。

2.一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于包括：

用于根据工件加工程序得到每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt的插补器，其中t为控制周期；

连接插补器，用于对每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt的RTCP五轴变换器，其中t为控制周期；

用于实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息的检测模块；

连接检测模块，用于实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统的现场总线；

连接现场总线，用于根据机床运动部件位置信息和角度信息得到每一控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt的转换模块，其中t为控制周期；

连接转换模块，用于利用公式Emt＝Cmt-Pmt计算得到每一控制周期对应的随动误差Emt，以及利用公式Pkt＝Cmt-K×Emt计算得到每一控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt的计算模块，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标、K为随动误差放大倍数、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

连接RTCP五轴变换器和计算模块，用于根据用户选择指令确定各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的轴选择器；

连接轴选择器，用于根据各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，相应得到每一控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet的五轴逆变换器，其中t为控制周期；

连接轴选择器和五轴逆变换器，用于接收用户对各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的选择指令，以及依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标Cwt绘制理论指令位置曲线，依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示的人机交互系统。