基于Daubechies小波和工件面形误差的机床导轨误差相关性分析*

陈东菊 范晋伟 张飞虎

(①北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京 100124;②哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨 150001)

对于机床这种复杂而庞大的结构，其加工精度受到机床几何误差、热误差、切削力以及外界环境等多个误差源的影响，几何运动误差(如导轨直线度，主轴偏摆误差等)主要引起加工结果的低频误差，振动误差(如切削力误差)等主要引起加工结果的高频误差。误差源辨识技术是利用现代科学技术手段，根据机床的误差信息及机床的工作状况，确定误差的性质、程度、类型及产生的部位和机理。辨识方法主要有两种:一种是基于检测仪器的误差辨识;一种是基于工件检测数据的误差辨识。目前对机床误差的辨识，大部分还是利用第一种辨识方法。如用球杆仪检测机床热误差［1］，激光干涉仪用于机床误差的测量［2］，平面正交干涉测量［3］等。这种方法有一定的弊端，它基本上都是针对静态或准静态误差进行测量的，难以辨识出切削过程中的动态误差，对于可直接测量的误差，会引入单项检测误差;不能直接测量的误差，通过对直接可测误差测量来推导其误差，这样会引入大量推导误差，这些都会对加工结果带来大的影响。Cheung等［4］和Kim等［5］基于工件检测数据对机床误差进行辨识，但他们的研究只单从频域对信号进行傅里叶变换，假设信号是平稳的，其频谱是非时变的。但对于机械振动信号，具有明显的时变非平稳性，其频谱时间有较大变化［6］，这样单从频域确定机床误差源的方法已不再适用。……