虚拟轴数控机床工作精度检验方法探讨

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传统数控机床按照笛卡儿坐标体系设计，属串联相接、层叠嵌套的悬臂结构，各传动链之间误差作用是累积的。虚拟轴数控机床(又被称为并联机床，六条腿机床，虚拟轴机床或新型敏捷制造加工中心)是机床家族的新成员，它抛弃了传统的固定导轨刀具导向方式，采用了六自由度并联机构(stewart平台)为其结构主体，因而理论上可以加工任意复杂曲面零件(如叶轮、模具等)。另外，这种新型机床各伸缩杆的运动效果耦合，具有精度高的潜在优势。
机床精度检验通常包括几何精度、位置精度和工作精度检验。目前，尚未见到iso组织或某国针对虚拟轴数控机床精度检验制订的标准。本文参照传统数控机床精度检验的内容，并结合虚拟轴数控机床的特点，拟订了其工作精度检验方案。

1传统数控机床工作精度的检验

围绕传统数控机床工作精度的检验，美国nas979(国家航宇标准)制订了“圆形—菱形—方形”试件切削实验(简称试切法)标准，我国也有类似的标准。表1为用试切法对数控万能工具铣床进行精度检验的方法。

定姿态工作精度检验虚拟轴数控机床做定姿态运动时，描述动平台位姿的变量中只有三个位置变量随刀具轨迹变化，而姿态角始终不变。表2为虚拟轴数控机床在工作空间ø300mm×300mm时定姿态工作精度检验方案。变姿态工作精度检验虚拟轴数控机床做变姿态运动时，动平台姿态角随刀具轨迹连续变化。这使得机床工作空间范围同定姿态时相比大大改变，并且姿态角变化越大，机床可达工作空间越小。随之而来的问题是:用试切法进行机床变姿态工作精度检验时，如何确定试切工件的尺寸以及检测手段。文献jb/t17421.2-2000《机床检验通则——第2部分:数控轴线定位精度和重复定位精度的确定》特别制订了供货方/制造厂和用户之间就传统数控机床精度检验的协商要点。笔者建议，根据其原则，由有关各方协商拟订变轴数控机床变姿态工作精度检验条款，作为此类机床工作精度检验的部分内容。

3结束语

工作精度是衡量机床性能的重要指标。虽然通