机床与液压

作者：王伟龙，陈岳坪，谢梦敏

单位：广西科技大学机械与汽车工程学院；广西科技大学机械与汽车工程学院；河南水利与环境职业学院机电工程学院

关键词：加工误差分解与补偿;自由曲面;改进天鹰优化算法（IAO）;自适应噪声完备经验模态分解（ICEEMDAN）

基金：广西自然科学基金项目（2025GXNSFHA069171）；广西重点研发计划项目（桂科AB25069279）

针对自由曲面加工中系统误差与随机误差混杂、传统补偿方法难以有效分离与建模的问题，提出一种融合改进天鹰优化算法（IAO）、自适应噪声完备经验模态分解（ICEEMDAN）与非均匀有理B样条（NURBS）曲面重构的自由曲面加工误差分解与补偿方法。利用IAO对ICEEMDAN的白噪声幅值权重和噪声添加次数进行优化，并对曲面的加工误差进行了IAO-ICEEMDAN分解，得到了若干个固有模态函数，筛选出其中相关系数较大的分量（即系统误差）重构系统误差。根据系统误差，利用NURBS曲面重构来拟合加工曲面，并将生成的曲面导入UG软件，再次对曲面进行加工，对系统误差进行补偿。最后，对自由曲面加工误差进行检测，与未改进的ICEEMDAN误差补偿方法进行对比。仿真结果表明：相较ICEEMDAN方法，IAO-ICEEMDAN方法分解出的系统误差与理想系统误差的绝对平均差值从0.001 234 mm降至0.000 285 mm，且减少了伪模态数量。立式铣床上的自由曲面加工补偿实验表明：经IAO-ICEEMDAN分解与NURBS重构补偿后，工件的平均绝对加工误差从补偿前的0.060 2 mm降低至0.005 4 mm，降幅达91.03%，补偿效果优于ICEEMDAN方法（降幅为89.11%）。该方法大幅提高了自由曲面的加工精度，为高精度复杂曲面零件的制造提供了一种可靠的误差补偿解决方案。?

来源：2026年第6期

《机床与液压》期刊编辑部

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