一种多轴机床几何精度稳健优配方法

摘要

随着机械加工精度的要求越来越高，如何在确保机床加工性能的前提下，合理配置机床几何误差，实现成本与加工精度的均衡，是机床制造亟待解决的问题。本发明针对多轴机床提出了一种新的基于零部件制造成本和质量损失的多目标几何精度优化分配方法，采用多体系统理论建立机床几何误差的综合空间误差模型，通过对几何误差影响最大的机床部件的加工特征建立机床部件的制造成本模型，同时结合质量损失成本建立了基于成本的目标函数，通过对几何误差的辨识，建立与部件精度等级相关的优化模型，即将所有精度参数变量欧式范数的最大化作为另一个目标函数，通过Isight和Matlab集成结合NSGA-Ⅱ来实现优化分配。

主权项

一种多轴机床几何误差优化分配方法，其特征在于：引入对机床几何误差影响最大的机床零部件的制造成本和由几何误差导致的机床质量损失成本，建立了几何误差参数与机床零部件精度等级参数之间的关系，形成以对几何误差影响最大的零部件的成本最小化及精度参数欧氏范数最大化的多目标优化模型，该方法包括以下步骤：（1）基于多体系统运动学理论，采用低序体阵列描述抽象机床系统的拓扑结构，建立基于多体系统理论的综合空间误差模型：（2）建立基于零部件成本和精度参数的优化设计模型，对机床的几何误差进行优化分配，同时合理选择相关部件的精度等级并对其进行搭配组合；（3）基于NSGA‑Ⅱ，采用Isight与Matlab集成的方法进行的精度优化分配。