基于两路激光实时跟踪的机床刀具位姿误差测量

在动态状况下, 实时获取机床刀具的位姿误差是提高机床精度的关键因素之一。机床多轴联动时, 利用两路激光实时跟踪测量主轴测量杆上两测点的空间运动轨迹, 得到两测点三维数据, 并拟合出两个空间圆, 用两圆的圆心连线来计算刀具的方向和位置误差。机床加工时, 变化的工艺参数引起的动态运动误差和热误差变化会造成沿Z轴方向运动的滑枕误差实时变化, 变化的滑枕误差会影响刀具的最终位置方向。通过自适应卡尔曼滤波预测算法对滑枕误差值进行预测-测量-修正, 将计算得到的误差最优估计值替换误差补偿模型中原有的误差参数, 进而对刀具位姿进行误差修正。最后,对圆锥台试件以及一个S型工件进行有误差修正补偿和未补偿加工,