由于机床运动轴几何误差、热误差等多种因素的影响,实际加工过程中往往存在较大的误差。为了提高加工精度,提出一种基于最小二乘法的五轴联动数控机床加工误差补偿方法。构建机床参考坐标系到刀具的变换矩阵以及参考坐标系到工件的变换矩阵。基于两种变换矩阵,构建五轴联动数控机床综合误差模型。同时,建立机床的误差非线性补偿模型,引入单位矩阵,通过最小二乘法实施待估计参数的非线性参数估计,实现机床加工误差补偿。实验结果表明设计方法的加工误差可以控制在0.01 mm以内,通过消除非线性因素的影响实现了加工误差的大幅降低;在精加工阶段,其领先地位得到进一步巩固。

为解决内部车削再生颤振以及加工误差问题,提出了一种基于加工误差补偿的内车削再生颤振辨识与鲁棒控制方法。首先通过第一分量法实现了切削力模型参数辨识。然后利用上一步确定的切削力模型参数,综合考虑与颤振再生特性相关的时滞项,以及切削力和柔性镗杆模型的不确定性,设计了一个鲁棒稳定控制器用于解决内部车削过程中再生颤振控制的关键问题。进一步前馈项来消除杆端偏转,有效实现了加工误差补偿。最后通过模拟内车削过程的实验证明提出方法可以得到切削系数和重叠因子的合理估计,并且可以提升切削过程颤振抗扰度,降低了切削力直流分量引起的柔性杆挠度误差。