五轴联动数控机床中高速电主轴的热误差研究.pdf

现代制造t程2010年第1期 试验研究 五轴联动数控机床中高速电主轴的热误差研究。 王子成1，胡晓莉2，张朝辉1 (1北京交通大学机电学院，北京100044；2上海电机学院，上海200245) 摘要：建立了高速电主轴的一维简化模型，利用传热学中的傅里叶定律以及主轴的两个边界条件，推得主轴热源与主轴 轴向热形变之间的关系。通过机器人学中的齐次坐标变换原理，建立各个运动副坐标系之间的变换矩阵，并求得数控机 床各个误差量与五个联动轴补偿量之间的关系，利用该关系式即可对高速电主轴中的热误差进行补偿。 关键词：高速电主轴；建模；热误差；齐次坐标变换；误差补偿 中图分类号：THl6文献标识码：A文章编号：167l_3133(2010)01—0006卅5 onthermalerrorsof motorized Study high speed spindle on5．axisCNCmachinetool WANG Xiao—h2．ZHANGChao．huil Zi—cheng。．HU of School andControl (1 Mechanical，Electronic Engineering，BeijingJiaotong University，Beijing100044，China；2ShanghaiDianjiUniversity，Shanghai200245，China) one-dimensional forthermal Abstract：A elTor$relatedtO of5-axisCNCmachine simplified model，accounting highspeedspindle the betweentheheatsourcesof andthe in tools，isdeveloped，andrelationship rotatingspindle thermaldeformationaxialdirection with of lawforheat two of isfoundthe Fouriers transferunder conditions．BasedOilthe coor- help boundary theoryhomogeneous in transformationmatrixesbetweenthe of dinatestransformation coordinate kinematic the robotic，the system p曲andrelationship betweenerrorsand are which error8in ofthermal motorizedis compensationsobtained，throughcompensation hi【ghsp