机械工程学报

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罗文军;陈永洪;张光辉

. 2014, 50(7): 1-7.

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平面内齿轮一次包络鼓形蜗杆传动是一种新型蜗杆传动，为了获得优良的啮合性能，其设计参数的选择是一个复杂而困难的问题。针对这一问题，以微分几何和空间啮合理论为基础建立传动副的啮合性能方程，提出一种在保证蜗杆强度和齿面不根切等的条件下，基于传动副宏微观啮合性能的多目标蜗杆参数优化设计方法。选用遗传算法进行计算求解并得出合理设计参数，与传统设计所得参数相比，由该组参数所形成的传动副具有更为优良啮合性能。以优化后设计参数制作样机并进行传动性能试验，结果表明样机具有较大的承载能力和较高的传动效率。研究工作为该传动的推广应用奠定了理论及试验基础。

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基于多体动力学特性的机械手时间最优轨迹规划

杨玉维;赵新华;孙启湲;张家耕;李彬

. 2014, 50(7): 8-14.

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基于系统动力学模型，针对2点间获取具有最优工作时间负载轨迹问题进行了系统研究。考虑到机械手本身构型特点及动力学模型的完备性与通用性，以多体动力学理论为指导，建立在罗德里格公式定义的系统构件旋转矩阵和Chales定理基础上，采用拉格朗日原理构建系统动力学模型。进而采用线性迭代法(Iterative linear programming，ILP)与系统动力学方程修正相结合的方法，并以一维时间搜索法获取系统最优工作周期。最后针对一3自由度空间机械手进行工作周期优化仿真，并对仿真结果进行分析。

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仿生机器鱼自主游动中的流体结构耦合新方法

夏丹;陈维山;刘军考;曹渝华

. 2014, 50(7): 15-22.

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从揭示鱼类外形仿生和运动仿生中蕴含的仿生机理出发，提出一种机器鱼自主游动中的流体结构耦合新方法，该方法将流体变量和结构变量同步进行推进，并在每个迭代步内进行子迭代，因而提高了算法的稳定性。将鱼体游动介质分为流体介质、结构介质和相互作用的交界面介质，分别建立三种介质的动力学方程。采用隐式耦合方法，给定鱼体变形为输入，将鱼体运动转移到流体单元上，形成对周围流体的激励，通过求解流体动力学方程得到流体作用力，并将该作用力传递于鱼体，作为外力来驱动鱼体自主游动，从而实现流体和结构的交互过程，最后通过机器鱼的自主游动算例验证了方法的有效性。该方法可以评价不同外形和不同运动规律的机器鱼自主游动性能的优劣，进而为揭示仿生游动机理提供科学依据。

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几何约束驱动的可重构位移子群建模理论

张利萍;戴建生杨廷力;庞桂兵;杨林

. 2014, 50(7): 23-31.

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提出基于位移子群的构态重构理论模型，由此探讨约束驱动的空间变胞运动链连续衍生设计策略。通过结合机构构态含拓扑与功能两方面变化特性分析，定义变胞机构中可重构特性的内涵，并将其封装进变胞结构单元，即变胞单元，依据此构建空间运动链构态特性的约束模型，分别构建构态约束矩阵与构态约束特征图，分析约束驱动生成运动链群的构型思想。具体是通过分析子群元素组合对应的构态变化，讨论约束作用性质与子群组合规律，确定几何约束引导单元的交、并运算规则，得出子群约束模型理论，驱动构态方案变化时对应的约束规则与方案衍生过程。深入研究构态约束图对空间变胞链中的拓扑与功能特征尤其含自由度特征的作用机制及约束操作规则、子群运动子集的组合规律，使得变胞运动链的设计转化为子群构态约束特征中元素的改变问题，由此构建变胞机构的多构态结构模型向约束驱动几何模型映射的建模方法，为变胞运动链群的构型方案自动生成与设计提供理论支持。

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基于倒频谱分析的航空发动机转静碰摩部位识别

陈果;于明月;刘永泉;姜广义;李成刚;冯国全;王德友

. 2014, 50(7): 32-38.

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提出基于倒频谱分析的航空发动机碰摩部位识别方法，利用倒频谱分析方法，从机匣振动加速度信号中分离出传递路径特征，该特征反映从碰摩点到机匣测点的传递路径信息，因此，不同的碰摩部位将具有不同的传递特征信息，并以此提取出20个碰摩部位识别特征。利用航空发动机转子试验器模拟大量不同部位的碰摩试验，对不同碰摩部位的试验样本进行特征分析，表明相同碰摩部位的特征一致性，以及不同碰摩部位的特征差异性，利用最近邻分类方法，进行碰摩部位识别，识别率达到100%，充分验证了方法的有效性。

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考虑齿顶修缘的齿轮-转子系统振动响应分析

马辉;逄旭;宋溶泽;杨健;张素燕

. 2014, 50(7): 39-45.

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考虑齿轮齿顶修缘，基于ANSYS软件建立了直齿轮啮合有限元模型，基于该模型确定了未修缘以及不同修缘量下的时变啮合刚度和静态传递误差，并将其引入齿轮-转子系统的有限元模型，分析了齿顶修缘对系统振动响应的影响。研究表明：随着齿顶修缘量的增加，时变啮合刚度以及静态传递误差在啮入点以及单双齿啮合区交替处的突变减少；在一定转速内，系统振动响应的幅值降低，但在某些临界转速附近反而有增大的趋势；当齿轮啮合频率等于系统固有频率或分频时会出现共振峰，在某些修缘量情况下一些分频对应的共振峰消失，研究结果可为修形齿轮的动态响应计算和结构设计提供理论依据。

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基于多主体的结构声自适应反馈有源控制

崔怀峰;陈南

. 2014, 50(7): 46-53.

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将主体的概念应用到结构声有源控制中，探讨智能降噪技术。分析一个包含两弹性板的矩形封闭空腔内的耦合声场特性。由于简支的两弹性板之间的耦合很弱，耦合效应被忽略，因此考虑在两个弹性板上分别作用一点力致动器，并综合智能控制算法，构造内部结构基本相同的两个控制器主体。应用协调体结构中的竞争和从属协调机制将两个控制器主体耦合起来，并采用分散顺序控制，由此建立一个完整的基于多主体的结构声有源控制系统。尽管单个主体采用的单通道自适应反馈控制算法仅适用于窄带噪声控制，但多主体联合控制则可实现更宽频带噪声的衰减。同时，利用冗余的主体，控制系统还可以防止一个或多个主体的失效，因此控制系统具有强鲁棒性。另外，系统还具有分散式控制的可扩展性、并行运算以及易于执行的特点。

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转子轴承系统稳定性分析与识别方法

李启行;王维民;齐鹏逸;高金吉

. 2014, 50(7): 54-59.

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大规模的工业生产对透平机械的转子稳定性提出了更高的要求，对稳定性的评价及改善技术的需求极为迫切。采用电磁激振器进行正弦扫频试验，用最小二乘法在频域对转子轴承系统的频响函数进行估计来提高数据精度，并使用均值滤波抑制频响函数的高频噪声使得频响特性更加清晰。再利用变换矩阵，将实数域的传统多输入多输出频响函数转化到复数域直接频响函数来消除正反进动模态叠加的影响，为使用有理多项式法识别转子正进动模态参数提供更高精度数据。采用有理多项式法对传统频响函数和复数域直接频响函数进行拟合识别，得到转子系统的模态参数从而进行稳定性评价，并通过理论计算和试验验证，结果表明该方法准确性较高。该方法可为提高离心压缩机的转子稳定性提供理论和技术基础。

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双螺母定位预紧滚珠丝杠副轴向接触刚度分析

胡建忠;王民;高相胜;昝涛

. 2014, 50(7): 60-69.

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提出一种新的滚珠丝杠副刚度分析方法，建立螺母所受轴向力与滚道正压力之间的关系，分析滚道接触点处的法向变形与螺母相对于丝杠的轴向位移之间的关系。综合考虑滚珠、螺母和丝杠滚道的几何参数，将接触角、公称半径以及螺旋升角作为未知量，建立滚珠丝杠副接触角模型。在此基础上，根据Hertzian接触理论建立了滚珠丝杠副的轴向刚度模型，该模型综合考虑了接触角的变化与滚道正压力之间的耦合关系。根据所建立的刚度模型分别研究了单螺母滚珠丝杠副和双螺母定位预紧滚珠丝杠副的刚度特性。研究结果表明，对于几何参数相同的滚珠丝杠副，在外加轴向力较小时双螺母预紧滚珠丝杠副的刚度明显大于单螺母滚珠丝杠副，随着外加轴向力的增大它们的刚度值逐渐趋近，最后达到相同；双螺母定位预紧滚珠丝杠副的预紧力越大，初始刚度值越大。

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基于集合经验模式分解能量分布与灰色相似关联度的齿轮故障诊断

张文斌;苏艳萍;普亚松;郭德伟;滕瑞静

. 2014, 50(7): 70-77.

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针对齿轮发生故障时，其不同频带能量分布与其故障状态间存在一定的映射关系，提出一种基于集合经验模式分解与灰色相似关联度相结合的故障诊断方法。引入循环统计学的思想对传统形态滤波方法进行改进，定义顺序形态滤波器，并结合实际选用最简单的直线结构元素，对实测齿轮原始加速度振动信号进行顺序形态滤波降噪预处理。采用集合经验模式分解方法将降噪后的齿轮非平稳加速度振动信号分解为有限个平稳的本征模态函数，从中选取包含故障主要信息的前几个本征模态函数分量并计算其能量分布。由于灰色相似关联度分析对小样本模式识别具有良好的分类效果，以能量分布为元素构造特征矢量，通过计算不同振动信号的灰色相似关联度来判断齿轮的工作状态和故障类型。实例分析结果表明，提出的方法能够有效地应用于齿轮系统的故障诊断。

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Koch雪花表面织构设计与高铁空气摩擦噪声分析

汪久根;陈仕洪

. 2014, 50(7): 78-83.

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应用计算流体动力学理论和仿生设计方法，模仿雪花的分形结构，在高速列车车厢表面设计了Koch雪花表面织构，探求其对降低高速列车车体表面空气摩擦噪声的影响。采用非结构化混合网格和RNG 模型求解可压缩N-S方程，基于宽频噪声源模型求解空气摩擦噪声分布。计算结果表明：在Koch雪花织构内部产生二次涡，大大降低了空气与高速列车表面的空气摩擦噪声。为了进一步探求表面织构对高速列车降噪的影响，设计了由两种不同尺度的Koch雪花基元交叉排列组成的确定性多尺度表面织构和由Koch雪花基元与圆坑基元交叉布置形成的确定性复合表面织构。结果表明，确定性多尺度表面织构的降噪效果要优于单一织构，而确定性复合表面织构的降噪效果不如单一表面织构中降噪效果较好的那种。

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软性磨粒流超声强化机理及试验研究

计时鸣;邱毅;蔡姚杰;谭大鹏

. 2014, 50(7): 84-93.

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针对固液两相软性磨粒流加工时间长，效率低的缺陷，提出一种软性磨粒流超声强化方法。该方法基于流场的欧拉-欧拉多相流模型和双方程湍流模型，将Navier-Stokes方程的声场模型与流场模型进行耦合。利用CFD流体分析软件，在有无加载超声波的两种情况下，对两者流场内的压力、速度及湍动能等相关参数进行对比研究分析，通过流体方程的求解得到流道内磨粒流的压力和速度分布情况。运用canny边缘检测算法对模拟图进行轮廓提取，结合Bwmorph等功能函数对轮廓图降噪去毛刺，得到处理后的数值模拟分析图，在数值模拟的基础上，利用粒子成像测速(Particle image velocimetry, PIV)系统观测流道内的流场变化，同时设计软性磨粒流循环加工系统，搭建其试验平台，对有无加载超声波两种情况下的加工效果进行对比试验。数值模拟和试验结果显示：数值模拟中加载超声波的矩形流道出现了大量速度较小、压力较大的空化区域，不断发展撞击壁面，并且数值模拟结果与PIV试验结论相一致；超声波作用于软性磨粒流，明显缩短了加工时间、提高了加工精度及效率。

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多元梯度自润滑陶瓷刀具材料的研制

许崇海;吴光永;张永莲;衣明东;肖光春;方斌

. 2014, 50(7): 94-101.

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针对均质自润滑陶瓷刀具材料不能合理兼顾减摩性能及耐磨性能的难题，运用功能梯度材料的设计思想研制出一种梯度自润滑陶瓷刀具材料。这种新型自润滑刀具材料的特征是固体润滑剂由其表层向内层梯度减少，并且材料表层存在残余压应力。提出多元梯度材料的组成分布模型，按该模型得出的组分梯度设计结果，采用粉末叠层铺填与真空热压烧结工艺制备Al2O3/TiC/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具材料。该梯度自润滑陶瓷刀具材料的显微结构呈现出与组成分布一致的梯度变化，表层形成了残余压应力，其抗弯强度、硬度和断裂韧度分别比相应的均质材料提高了21%、16%和5.9%。材料强度的提高主要是由于CaF2由表层到中间层梯度减少，硬度和断裂韧度的提高归因于材料表层的残余压应力。以Al2O3/TiC/CaF2梯度自润滑陶瓷刀具和相应的均质自润滑陶瓷刀具对45钢进行干切削试验，结果表明，梯度刀具的耐磨性能优于均质刀具。

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典型切削机床能耗模型的研究现状及发展趋势

李涛;孔露露;张洪潮;ASIF Iqbal

. 2014, 50(7): 102-111.

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机床作为机械制造行业的“母机”，数量大、能耗高、效率低。近年来，学者们为建立精确的机床能耗模型已做大量工作。针对典型切削机床能耗的建模现状，从切削单元能耗、加工阶段整机能耗、工艺单元能耗三个层次进行综合分析。进而从节能优化、产品绿色性评估、企业资源配置、机床绿色设计四方面对机床能耗模型的应用进行论述。目前，机床能耗的建模逐渐面向高端数控机床，建模的目标性更加明确，与工业应用的结合也使得模型的实用价值不断提升。

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液体静压主轴回转误差的形成机理研究

熊万里;侯志泉;吕浪

. 2014, 50(7): 112-119.

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液体静压主轴是精密、超精密机床的核心功能部件，虽然已在工程领域获得广泛应用，但其回转误差的形成机理长期以来并不明确。利用现有的静压主轴计算模型，难以对主轴从静平衡位置到动态回转误差轨迹的过渡过程进行定量精确的计算和仿真，难以揭示出回转误差运动的扰动因素与主轴位置、轴承流量和油膜力等因素之间的内在联系，因而不能从物理本质上合理解释静压主轴回转误差的形成机理。建立了液体静压主轴回转误差的动力学模型，采用全程动网格方法、平衡位置动网格方法和平衡位置油膜刚度阻尼等三种方法，定量再现了主轴从轴颈与轴承的同心初始位置到形成回转误差运动轨迹的过渡过程，揭示了静压主轴形成平均回转中心和回转误差时扰动因素与主轴合力、轴承流量和轴心位置之间的相互影响规律。采用最小二乘法对回转误差轨迹进行评价，对比分析了三种方法计算结果存在差异的原因，提出了可同时兼顾计算效率和计算精度的将动网格与油膜刚度阻尼相结合的回转误差计算方法。

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双肘杆机械压力机实现柔性加工的混合闭环伺服控制系统的研究

梁锦涛;赵升吨;谢嘉;赵永强

. 2014, 50(7): 120-127.

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提出一种混合闭环伺服控制系统，应用在交流伺服电动机驱动的双肘杆机械压力机上实现可控柔性化加工。通过对伺服压力机驱动系统的分析建立其机电数学模型的前提下，确定伺服控制系统的整体结构组成。针对特定加工工艺的滑块轨迹曲线，通过前馈控制器转换为电动机转角的参考信号，并利用滑模控制和模糊控制技术对滑块位置误差补偿控制器和电动机转角位置控制器进行设计。对压力机整体系统进行仿真分析，获得该伺服系统在压力机冲击负载干扰的情况下具有良好的鲁棒性和稳定性。最后完成该双肘杆压力机混合闭环伺服控制系统的搭建和调试，并在其上对三种不同材料进行筒形拉深工艺试验，验证伺服控制系统的有效性，从而为该双肘杆压力机实现各种柔性加工工艺提供一种切实可行的解决方案。

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数控机床几何精度溯源方法研究

田文杰;牛文铁;常文芬;张大卫

. 2014, 50(7): 128-135.

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几何精度是数控机床的重要性能指标，基于激光测量原理的“九线法”是几何误差溯源最常用的手段。系统分析“九线法”在应用中存在的三类问题，并对其做出改进，建立新型几何误差辨识模型，该模型可有效提高误差辨识结果的稳定性，且该模型可实现运动副制造安装误差的溯源，以指导机床装配与精度设计。同时，针对传统九线法滚转角误差辨识中存在原理性偏差的问题，提出一种试验修正方法，以提高滚转角误差的辨识精度。计算机仿真和试验结果表明，所述理论与方法可以更加有效地实现数控机床几何误差的溯源。

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一种基于运动规划的选择拆卸序列规划技术

赵柏萱;刘检华;宁汝新;刘佳顺

. 2014, 50(7): 136-145.

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选择拆卸序列规划是产品维修或回收的重要环节，针对目前选择拆卸序列规划算法中自动化程度较低的问题，提出一种基于运动规划的选择拆卸序列规划方法。该方法首先根据复杂产品中零件数量繁多，形状不规则的特点，采用基于自适应动态多树的快速扩展随机树(Rapidly-exploring random tree, RRT)算法对零件进行运动规划。在此基础之上，通过对装配体进行自动分层处理，分析零件间拆卸约束关系，构建装配体的拆卸约束关系图。最后通过对拆卸约束关系图的分析处理，获得目标零件的选择拆卸序列。以某底盘的目标零件为例，对提出的算法进行了验证。

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整体叶盘型面电解加工阴极进给方向优化及试验研究

刘嘉;徐正扬;万龙凯;朱荻

. 2014, 50(7): 146-153.

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电解加工技术是航空发动机整体叶盘零件主流加工技术之一。电解加工中阴极进给方向与阳极型面法线方向夹角的均匀性是影响加工精度的重要因素。为进一步提升整体叶盘型面电解加工精度，针对工具阴极进给方向优化设计问题开展研究。通过研究阴极进给方向与阳极型面法线方向夹角变化对电解加工极间间隙的影响，在分析传统进给方向存在的不足基础上，提出一种叶盘电解加工阴极进给方向优化方法。该方法以阴极进给方向与叶片型面法线方向夹角集合中的最大夹角值为评判指标，以评判指标值最小为判优准则。为验证优化方法的有效性，开展整体叶盘电解加工中阴极进给方向优化设计，采用黄金分割法获得了优化进给方向的最优解。与传统进给方向相比，优化后的进给方向显著提升了夹角分布的均匀性。开展传统进给方向与优化进给方向的加工比较试验以及多叶片扇段加工试验，试验结果表明采用优化进给方向可显著提高加工精度。

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典型霜冰条件下的风力机翼型优化设计

陈进;蒋传鸿;谢翌;孙振业;王浩煜

. 2014, 50(7): 154-160.

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以翼型型线的表达方法为基础，提出结冰条件下风力机翼型设计方法，并在典型霜冰条件下，基于原始翼型WT180优化设计出一种相对厚度为18％的风力机专用翼型ICE180。在自然转捩情况下，用Rfoil计算了ICE180、WT180及NACA63418三种翼型在不结冰以及霜冰条件下的气动性能；在结冰条件下，用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法对三种结冰翼型的气动性能进行验证。研究表明，相对于原始翼型WT180，新翼型ICE180既保持了无结冰条件下的良好气动性能，又在主攻角范围内，大幅提高了霜冰条件下的气动性能，且翼型前缘结冰厚度更小。故此，提出的翼型优化设计方法对于霜冰条件下的风力机专用翼型设计具有重要意义。

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五轴数控渐进成形干涉检测与修正研究

朱虎;杨晓光

. 2014, 50(7): 168-175.

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综合考虑干涉检测效率、精确性和可修正性，提出一种高效、精确的基于STL(Sterolithography)数据模型的五轴数控渐进成形挤压工具与工件干涉检测与修正方法。以八叉树分割立方体最小边为基准对STL模型的三角面片细分后再沿边进行离散进而确保离散点云模型的八叉树分割更为均匀，并把离散点八叉树分割模型拓展为一个带有索引序列的八叉树分割模型以便不经过递归查找就能直接检测干涉区域；然后把挤压工具用轴向AABB(Axis-aligned bounding boxes)包围盒进行包围并利用八叉树分割模型粗略检测发生干涉的位置；最后利用八叉树分割模型立方体节点内的离散点和圆柱体形状的挤压工具对可能发生干涉的位置进行细致检测，并在干涉点处沿着挤压工具轴线方向的剖切面上进行干涉修正。算法应用实例表明，该方法能够快速而准确地寻找出干涉点的位置并能予以修正，整个过程运行稳定可靠。

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无平衡重的竖直轴进给系统动态特性变化规律研究

张会杰;刘辉;杜超;张俊;赵万华

. 2014, 50(7): 176-183.

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针对小型立式加工中心的竖直轴滚珠丝杠进给系统，由于主轴箱等移动部件质量较小而未安装平衡重装置，此时移动部件的重力将直接作用到滚珠丝杠的传动系统上，在重力和初始预紧力综合作用下，丝杠螺母副和轴承副的实际状态将发生变化，进而影响该动结合部的接触刚度。主轴箱等移动部件处于全行程内不同位置时，即丝杠的受力作用点会发生变化，从而改变该系统的传动刚度，最终影响该系统的动态性能。以传统的竖直轴滚珠丝杠进给系统为研究对象，采用集中参数法进行动力学模型等效，建立了考虑传动刚度变化的变系数动力学方程。理论计算移动部件重力作用下丝杠螺母副、轴承副的等效轴向刚度，进一步分析考虑丝杠受力作用点改变时传动刚度的变化规律，最终研究进给系统的固有频率和加速度频响在全行程内的变化规律。最后以某三轴立式加工中心的竖直轴进给系统为案例，进行了模态试验，理论与试验结果具有良好的一致性。

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基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略

龙腾;郭晓松;彭磊;刘莉

. 2014, 50(7): 184-190.

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为了提高飞行器等复杂工程系统的设计质量与优化效率，基于代理模型的优化得到广泛应用。将信赖域思想引入基于代理模型的优化中，提出基于信赖域的采样空间更新策略，进而发展了一种基于信赖域的动态径向基函数代理模型优化策略(Trust region based dynamic radial basis function, TR-DRBF)。通过Maximin拉丁超方试验设计方法选取样本点，选用径向基函数方法构造代理模型，采用全局优化算法对所构造的代理模型进行优化，根据已知信息进行信赖域采样空间更新，在其内部选取新增样本点并更新代理模型，直至优化收敛。将本优化策略用于标准数学测试算例和工字梁设计优化实例，并与国内外现有研究成果进行比较，证明了TR-DRBF在优化效率和全局收敛性方面都有较好的表现，尤其是针对高维优化问题时，TR-DRBF具有更显著的优势。

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基于迭代变形的多源数据融合技术

许治;戴宁;张长东;宋英龙;孙玉春;原福松

. 2014, 50(7): 191-198.

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通过获取的数据进行三维建模的精度直接影响后续的设计与加工制造。目前数据采集有多种方式，而单一数据源建模已经难以满足需求，为解决这一问题，提出一种多源数据融合方法。首先运用基于启发式搜索策略的特征线提取算法提取固定模型的融合区域，然后采用迭代最近点算法实现两模型的空间位置匹配，最后基于迭代拉普拉斯变形对两模型进行表面形态融合，实现两者之间融合。数据源采用下颌CT数据以及光学三维扫描模型，试验表明该技术路线稳定可靠，融合过程无形态扭曲，最终结果反映物体真实物理结构，得到既有表面高精度又具有内部结构的三维模型。

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考虑返修的模具剩余工期估计

王小明;陈庆新;毛宁;刘建军;黎展滔

. 2014, 50(7): 199-208.

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模具生产过程中充满了不确定性，尤其是返修的工序和次数不确定，使得准确估计和控制模具的生产周期成为一个世界性难题。为了解决这一问题，分别采用考虑返修的串联和混联制造排队系统来描述模具制造过程，在假定订单按先到先服务(First come first served, FCFS)规则进行加工且正常加工和返修时间均服从负指数分布的情况下，分析制造排队系统基于事件的状态转移过程和事件间隔时间，提出了返修强度的概念并将事件间隔时间近似为负指数分布，在此基础上结合独立伽马随机变量之和推导出模具剩余工期的近似数学分布模型。设计计算实例，将不同返修强度和初始状态下的数值计算结果与仿真结果进行对比分析，验证了剩余工期近似模型在不同返修强度环境下均具有良好可靠性。

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满足非线性误差要求的五轴进给速度控制方法

周玉龙

. 2014, 50(7): 209-212.

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由于旋转轴的运动，五轴加工中会产生非线性运动误差，这种非线性误差和进给速度及机床结构等多种因素有关，很难用通用的解析解进行求解。使用五轴功能时，CNC必须实时的计算出非线性误差，并且约束进给速度来控制非线性误差。考虑CNC软件实现中对通用性和计算简洁性的要求，在计算刀路的百线性误闰时，不采用求解析解的方法而是用路径中点处的非线性误差近似计算，求解速度约束时则根据速度和非线性误差的近似关系，采用一次试探法根据误差设定来约束进给速度，这两种工程化方法的合理性采用典型加工程序的仿真进行验证。

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2014年, 第50卷, 第7期　
刊出日期：2014-04-05

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