数控车削加工精度综合预测模型构建
                                                           辛〓梅
                                (西安航空职业技术学院航空制造工程学院，陕西 西安〓710089)
    针对数控车床加工精度控制的要求，提出一种车削加工精度预测综合模型。首先根据影响数控车削加工的因素，引入齐次坐标变化，构建多因素加工精度预测综合模型；其次利用综合误差法对各个精度的加工误差进行辨识，从而计算得到预测的工件直径；最后根据上述模型，以CAK 8085dj作为实验对象，对其误差进行测量，并与实际加工值进行比较，从而验证了上述模型的有效性和可行性。

   制造企业对零部件加工精度控制的好坏决定着企业的经济效益和社会效益，也间接决定着企业未来的发展。而随着现代数控技术的不断发展，其正以生产效率高、加工精度高等优势成为当前制造应用的主流。特别是在数控加工的前期，可通过虚拟仿真技术对加工过程进行模拟，从而降低开发成本，减小加工误差，提高加工精度。但是，由于受到各种条件的制约，在产品质量和精度方面还具有很大的提升空间。因此，预测控制开始进入人们的视野，李威霖等将SVM算法应用到刀具加工中，通过对刀具磨损的识别，控制调整加工角度和方向，提高了加工工件的精度。本文利用综合误差法，提出一种数控车削加工精度综合预测模型，并对模型的可行性进行了深入的验证。

1〓车削加工精度综合预测模型构建
   赵飞等认为在车削加工过程中，工艺系统的实际坐标会出现偏差，从而偏离系统设定的理想坐标，产生的原因是加工工件受到切削力和切削热的影响。因此，笔者在对加工工件的误差进行预测求解思路中，首先根据误差产生的原因，采用综合误差法对每一项误差进行求解，然后通过坐标变换构建工艺坐标，最后求出综合误差。

1.1〓工艺坐标系构建
   根据右手笛卡尔坐标系原理，直线坐标轴x，y，z分别与机床导轨平行，同时定义A，B，C围绕坐标轴x，y，z旋转。具体数控坐标系如图1所示。

 
   在切削时，为确定工件的具体位置，引入工艺基准坐标系Ot-xtytzt，用∑Ot表示；为判定工件的装夹误差，引入主轴坐标系Os-xsyszs，用∑Os表示，其中Os为坐标原点；为判断刀具切削误差，引入刀架坐标系Oc-xcyczc，用∑Oc表示，其中Oc为原点，Ocxc表示刀具方向。为确定不同坐标系之间的关系，建立参考坐标系O-xyz，用∑O表示。在理想状态下，工艺基准坐标系的xtOtyt平面和主轴坐标系的xsOsys平面平行，zt轴和zs轴重合。

1.2〓精度预测综合模型构建
通过求解上述坐标系之间的关系，可以得到加工工件的误差。本文采用齐次坐标变换的方式对工件加工精度预测模型进行构建。令Ttc为刀架坐标系∑Oc变换到工艺基准坐标系∑Ot的变换矩阵，从而可以得到：


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作者简介：辛梅（1979—），女，湖北恩施人，西安航空职业技术学院讲师，硕士，主要从事机械设计与制造、数控技术等相关方面的研究。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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