[发明专利]机床加工测试件建立运动误差模型的方法

权利要求书

1.一种机床加工测试件建立运动误差模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.选取标准量块，确定所述标准量块的几何尺寸；

S2.加工一个正方体工件，在所述正方体工件上建立参考坐标系；

S3.分别在所述正方体工件YOZ平面上加工沿Z方向凹槽，在XOY平面上加工沿Y方向凹槽，在XOZ平面上加工沿X方向凹槽，上述所加工的凹槽均与所述标准量块轮廓和几何尺寸相匹配；

S4.将所述标准量块分别放置在所述正方体工件不同平面上的凹槽中，测量出标准量块和凹槽的装配间隙；

S5.测量所述标准量块在所述正方体工件不同平面内凹槽中的偏摆角误差、俯仰角误差和滚转角误差；

S6.将所述标准量块在所述正方体工件不同平面内凹槽中的轮廓投影至对应平面后，测量旋转中心点在不同平面内的投影至标准量块一端的投影距离；

S7.根据所述步骤S5中测量的偏摆角误差、俯仰角误差和滚转角误差以及所述步骤S6中测量的对应平面内投影距离确定在不同平面内产生的运动误差。

2.根据权利要求1所述一种机床加工测试件建立运动误差模型的方法，其特征在于，所述步骤S5中，依据X轴方向为基准，在XOY平面上出现的角度误差定义为偏摆角误差ε_y(x)；在XOZ平面上出现的角度误差定义为俯仰角误差ε_z(x)；在YOZ平面上出现的角度误差定义为滚转角误差ε_x(x)，

在XOY平面上出现的角度误差的表达式如下：

同理，在YOZ平面上出现的角度误差的表达式为：

在XOZ平面上出现的角度误差的表达式为：

将标准量块投影分别投影至XOY平面、YOZ平面和XOZ平面，取三个平面内投影轮廓两长边中点连线和对应平面内所加工凹槽两长边中点连线，其中Δy_xx为YOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Y方向距离差，Δz_xx为YOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Z方向距离差，Δx_xy为XOY平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿X方向距离差，Δy_xy为XOY平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Y方向距离差，Δx_xz为XOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿X方向距离差，Δz_xz为XOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Z方向距离差。

3.根据权利要求1所述一种机床加工测试件建立运动误差模型的方法，其特征在于，所述步骤S5中，据Y轴方向为基准，在XOY平面上出现的角度误差定义为偏摆角误差ε_x(y)；在YOZ平面上出现的角度误差定义为俯仰角误差ε_z(y)；在XOZ平面上出现的角度误差定义为滚转角误差ε_y(y)，

在XOY平面上出现的角度误差的表达式如下：

同理，在YOZ平面上出现的角度误差的表达式为：

在XOZ平面上出现的角度误差的表达式为：

将标准量块投影分别投影至XOY平面、YOZ平面和XOZ平面，取三个平面内投影轮廓两长边中点连线和对应平面内所加工凹槽两长边中点连线，其中Δy_yz为YOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Y方向距离差，Δz_yz为YOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Z方向距离差，Δx_yx为XOY平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿X方向距离差，Δy_yx为XOY平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Y方向距离差，Δx_yy为XOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿X方向距离差，Δz_yy为XOZ平面内其中标准量块投影中点与凹槽中点沿Z方向距离差。