直线导轨平行度误差对工作台运动误差的影响规律

摘要

现有研究多以线性工作台整体为研究对象，只能获得不同误差对一维线性工作台的局部影响规律，无法完全揭示不同类型误差之间的耦合机制，以及对工作台整体运动误差的影响规律。针对这一不足，以双导轨四滑块线性工作台为研究对象，通过动结合面刚度等效，求解滑块约束刚度矩阵，进而联合滑块在导轨和工作台双重约束下工作台协调变形以后的位姿状态，建立了一维线性工作台的误差耦合模型。基于误差耦合模型，通过齐次变换将多项平行度误差映射到滑块初始误差上，最终建立导轨安装平行度误差到工作台运动误差的映射模型。基于映射模型，模拟分析了平行度误差对工作台运动误差的影响规律，并通过有限元模拟及实验验证了结果的一致性。实验结果表明：平行度误差映射模型与有限元模型之间的最大误差不超过9.8%,不同类型平行度误差对线性工作台影响程度差异较大，通过降低偏摆和俯仰平行度误差，可以大幅度降低工作台整体误差。所提方法为线性工作台误差补偿和精度设计提供了理论支撑。

关键词

线性工作台 / 平行度误差 / 误差耦合 / 映射模型 / 运动误差