CN104977898B - 五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统，所述系统包括插补器；RTCP五轴变换器；用于检测机床运动部件的位置信息和角度信息的检测模块；现场总线；用于得到每一控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标的转换模块；用于计算每一控制周期对应的随动误差，以及计算每一控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标的计算模块；轴选择器；五轴逆变换器；用于绘制理论指令位置曲线，绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线的人机交互系统；本发明能够方便的观察理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线，便于找出为提高加工工件的质量应该从哪些方面优化哪个伺服进给系统的工作参数。

Description

五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体为一种五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统。

背景技术

使用数控机床加工出的工件的质量，除了与加工工艺（车、铣、电、刨、磨、火焰切割、激光切割、线切割），加工工艺参数（工件材料、刀具选择、冷却润滑、进给速度、主轴速度）等因素有关外，还有一个不可忽视的因素是数控机床伺服系统的响应情况，以及伺服驱动在执行连续不断的来自数控系统的指令过程中的动态误差。一直以来，想要实时在线的跟踪、监控和分析数控机床的伺服系统动态误差响应情况都是比较困难的，特别是在实际的工件加工过程中查看伺服系统的动态误差，几乎是不可能实现的。

目前现有技术中数控机床伺服系统调试和参数调整设置的做法通常为：根据电机的设计额定参数值表，预先计算或估算出伺服驱动器参数，然后通过数据线将该参数下载至伺服驱动器中，让伺服驱动器驱动伺服电机带动一定的负载以一定的速度转动，根据所驱动电机的转动情况的各项技术指标，不断的修正和修改伺服驱动器控制参数，直至达到良好的控制效果，然后再将伺服驱动器和电机安装到机床上，让CNC数控系统控制伺服驱动器驱动电机产生机床运动，根据机床的运动情况，再不断修正和修改伺服驱动器参数，直至达到良好的机床控制效果。上述做法存在明显的天然缺陷，离线工作的电机负载是空载或人为加入一定的负载，与电机在机床上工作实际工况所带负载不一定相同，而实际上数控机床进行工件加工时，由于工作台、工件重量，工件，夹具，工件材料的不同，电机所承受的负载是不同的，从而不能使伺服系统在当前状态下以最佳和最优工作状态下工作，从而导致加工工件的质量下降，带来工件几何尺寸误差、表面光洁度等问题，甚至有可能导致工件报废。参考图1所示，其示出了一种五坐标联动加工的工件示意图，正如图1示出的工件，五坐标联动加工的工件具有结构复杂，精度和表面光洁度要求较高的特点，要加工出这样的工件，则需要高精度高性能的数控五坐标加工中心机床。而对于五坐标机床，由于电机和伺服的数量比较多，每个伺服系统所承受的负载又各异，这给五坐标加工工件调试带来很大的问题，当发现加工出来的工件不合格，但是导致加工不合格工件的原因，由于缺少良好的分析工具和分析方法，因此很难确定。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统。

本发明的技术手段如下：

一种五坐标联动加工动态误差分析方法，包括如下步骤：

步骤1：根据工件加工程序得到当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，其中t为控制周期；

步骤2：对当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt，其中t为控制周期；

步骤3：实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息；

步骤4：实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统；

步骤5：根据机床运动部件的位置信息和角度信息得到当前控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt，其中t为控制周期；

步骤6：利用公式Emt=Cmt-Pmt计算得到当前控制周期对应的随动误差Emt，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标；

步骤7：利用公式Pkt=Cmt-K×Emt计算得到当前控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt,其中Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、K为随动误差放大倍数、Emt为随动误差、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

步骤8：接收用户选择指令，并根据用户选择指令确定各坐标轴在当前控制周期下采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；

步骤9：根据各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，得到当前控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet，其中t为控制周期；

步骤10：重复步骤1至步骤9，依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标数据Cw绘制理论指令位置曲线，以及依据各控制周期分别对应的的所述反馈坐标数据Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示。

一种五坐标联动加工动态误差分析系统，包括：

用于根据工件加工程序得到每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt的插补器，其中t为控制周期；

连接插补器，用于对每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt的RTCP五轴变换器，其中t为控制周期；

用于实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息的检测模块；

连接检测模块，用于实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统的现场总线；

连接现场总线，用于根据机床运动部件位置信息和角度信息得到每一控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt的转换模块，其中t为控制周期；

连接转换模块，用于利用公式Emt=Cmt-Pmt计算得到每一控制周期对应的随动误差Emt，以及利用公式Pkt=Cmt-K×Emt计算得到每一控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt的计算模块，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标、K为随动误差放大倍数、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

连接RTCP五轴变换器和计算模块，用于根据用户选择指令确定各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的轴选择器；

连接轴选择器，用于根据各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，相应得到每一控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet的五轴逆变换器，其中t为控制周期；

连接轴选择器和五轴逆变换器，用于接收用户对各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的选择指令，以及依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标数据Cwt绘制理论指令位置曲线，依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标数据Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示的人机交互系统；

进一步地，所述检测模块包括位置传感器、角度传感器和安装在伺服电机轴端的编码器；

另外，还包括连接插补器，用于将工件加工程序进行解析，得到插补器所支持格式的数据的加工程序解析器；

进一步地，所述插补器、RTCP五轴变换器、转换模块、计算模块、轴选择器、五轴逆变换器、以及人机交互系统共同构成五轴联动数控系统；

进一步地，所述五轴联动数控系统通过现场总线接口和总线驱动模块与现场总线相连接；

进一步地，所述人机交互系统还可以接收用户是否绘制曲线的操作指令，并当操作指令为绘制曲线时执行相应操作；

进一步地，所述检测模块输出的机床运动部件位置信息和角度信息通过伺服驱动器传送至现场总线。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的五坐标联动加工动态误差分析方法及其系统，用户能够方便的观察理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线的情况，进而便于找出为提高加工工件的质量应该从哪些方面优化哪个伺服进给系统的工作参数，增强了数控系统的性能和易用性，给用户机床装配、系统调试和工件加工带来了极大的便利性，利于提高加工工件的质量以及工件加工的效率；为了使用户可以更加直观的辨识不太显著的随动误差，带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标包括了放大后的随动误差，进而使得误差曲线与指令曲线间隔更加明显。

附图说明

图1是五坐标联动加工的工件示意图；

图2本发明所述方法的流程图；

图3是本发明所述系统的结构框图；

图4是本发明所述人机交互系统的操作界面示意图；

图5-a、图5-b、图5-c是绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置曲线的示意图；

图6是RTCP五轴变换过程的示意图。

具体实施方式

如图2所示的一种五坐标联动加工动态误差分析方法，包括如下步骤：

步骤1：根据工件加工程序得到当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，其中t为控制周期；

步骤2：对当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt，其中t为控制周期；

步骤3：实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息；

步骤4：实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统；

步骤5：根据机床运动部件的位置信息和角度信息得到当前控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt，其中t为控制周期；

步骤6：利用公式Emt=Cmt-Pmt计算得到当前控制周期对应的随动误差Emt，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标；

步骤7：利用公式Pkt=Cmt-K×Emt计算得到当前控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt,其中Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、K为随动误差放大倍数、Emt为随动误差、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

步骤8：接收用户选择指令，并根据用户选择指令确定各坐标轴在当前控制周期下采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；

步骤9：根据各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，得到当前控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet，其中t为控制周期；

步骤10：重复步骤1至步骤9，依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标数据Cw绘制理论指令位置曲线，以及依据各控制周期分别对应的的所述反馈坐标数据Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示。

如图3所示的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，包括：用于根据工件加工程序得到每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt的插补器，其中t为控制周期；连接插补器，用于对每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt的RTCP五轴变换器，其中t为控制周期；用于实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息的检测模块；连接检测模块，用于实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统的现场总线；连接现场总线，用于根据机床运动部件位置信息和角度信息得到每一控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt的转换模块，其中t为控制周期；连接转换模块，用于利用公式Emt=Cmt-Pmt计算得到每一控制周期对应的随动误差Emt，以及利用公式Pkt=Cmt-K×Emt计算得到每一控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt的计算模块，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标、K为随动误差放大倍数、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；连接RTCP五轴变换器和计算模块，用于根据用户选择指令确定各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的轴选择器；连接轴选择器，用于根据各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，相应得到每一控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet的五轴逆变换器，其中t为控制周期；连接轴选择器和五轴逆变换器，用于接收用户对各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的选择指令，以及依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标数据Cwt绘制理论指令位置曲线，依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标数据Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示的人机交互系统；进一步地，所述检测模块包括位置传感器、角度传感器和安装在伺服电机轴端的编码器；另外，还包括连接插补器，用于将工件加工程序进行解析，得到插补器所支持格式的数据的加工程序解析器；进一步地，所述插补器、RTCP五轴变换器、转换模块、计算模块、轴选择器、五轴逆变换器、以及人机交互系统共同构成五轴联动数控系统；进一步地，所述五轴联动数控系统通过现场总线接口和总线驱动模块与现场总线相连接；进一步地，所述人机交互系统还可以接收用户是否绘制曲线的操作指令，并当操作指令为绘制曲线时执行相应操作；进一步地，所述检测模块输出的机床运动部件位置信息和角度信息通过伺服驱动器传送至现场总线。

本发明用于数控机床五坐标联动过程伺服进给系统动态误差的分析，能够更加方便快捷的在线分析出各个直线运动坐标和回转坐标伺服进给系统的动态误差对加工精度的影响，进而可以通过改进误差敏感坐标伺服驱动的动态响应，从而提高加工工件的质量以及工件加工的效率；本发明还可以有效缩短五坐标数控机床装配、工件加工伺服参数、系统参数、工艺参数等参数调整的时间；为了便于调试分析工作的快速有效进行，本发明可以通过人机交互系统接收用户对各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的选择指令，其中t为控制周期，可以取值1、2……N，表示第1周期、第2周期……第N周期，图4示出了人机交互系统的操作界面示意图，即用户可以选择机床所有轴的位置误差参与误差显示，也可以根据调试需要，选择显示一些轴参与误差显示，其它轴采用理论指令值参与显示，以此可以排查并找到对误差起到主导作用的直线坐标或回转坐标。另外，为了使用户可以更加直观的辨识不太显著的随动误差，带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt利用公式Pkt=Cmt-K*Emt计算得到，即所述绘图位置坐标Pkt包括了放大后的随动误差Emt，进而使得误差曲线与指令曲线间隔更加明显；实际应用时将本发明所述分析系统集成到数控系统中，用户能够方便的观察理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线的情况，图5-a、图5-b、图5-c分别示出了汇总各个控制周期的坐标数据绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线的示意图，图中的虚线为理论指令位置曲线，实线为包含误差信息的实际位置绘图曲线，其中图5-a中包含误差信息的实际位置曲线为根据各坐标轴实际反馈逆变换后得到的，即各坐标轴在每一控制周期采用带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；其中图5-b中包含误差信息的实际位置曲线为A轴采用理论指令值，其它轴为根据实际反馈逆变换后得到的，即X轴、Y轴、Z轴、B轴采用带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；其中图5-c中包含误差信息的实际位置曲线为轴B采用理论指令值，其它轴为实际反馈逆变换后得到的，即X轴、Y轴、Z轴、A轴采用带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；进而便于找出为提高加工工件的质量应该从哪些方面优化哪个伺服进给系统的工作参数，增强了数控系统的性能和易用性，给用户机床装配、系统调试和工件加工带来了极大的便利性。

本发明所述现场总线采用高速现场总线，高速现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制器或控制室内的自动装置之间的数字式、并行或串行、多点通信的高速数据总线。它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。常见的高速现场总线包括工业以太网等。简单来说，现场总线就是以数字通信替代了传统4～20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统，主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

本发明所述人机交互系统（HMI）具有接收用户选择指令和操作指令，绘制曲线并显示的功能，也称人机界面、用户界面或使用者界面，是数控系统和操作者之间进行交互和信息交换的平台，实现数控系统内部指令信息与人类可以接受的操作形式之间的转换，本发明使用人机交互系统（HMI）的绘图功能来绘制机床理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置曲线，并将这两种曲线显示在人机交互系统的界面上以呈现给机床操作人员或机床调试人员；图4示出了人机交互系统的操作界面示意图,用户可以依次选择采用实际反馈参与五轴逆运算的特定轴，未被选中的轴采用理论指令值参与五轴逆运算，另外人机交互系统还可以接收用户是否绘制曲线的操作指令，并当操作指令为绘制曲线执行相应操作，同时还可以设定随动误差放大倍数K的取值。

本发明所述加工程序解析器用于将工件加工程序进行解析，得到插补器所支持格式的数据，具体可以为解析用户编写的工件加工程序的数控软件模块，其为满足插补器的输入需要进行数据转化，解析执行工件加工程序中的宏指令，包括表达式计算、循环、跳转、逻辑判断、以及系统参数和宏变量的读写操作；通常可以采用公知计算机编译原理实现，也可以采用成熟的词法语法解析工具实现，例如Lex和Yacc。

本发明所述插补器用于根据工件加工程序得到各控制周期分别对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，具体为对来自加工程序解析器和界面手动操作的运动服务请求，这些运动服务请求包括：直线、圆弧、螺旋线、样条曲线等常规几何轨迹。在数控机床中，所有刀具的曲线运动均为微观时间单位（毫秒级）内各轴微小的受控运动合成实现。数控系统软件中实现这种将宏观曲线细化为微观时间单位（毫秒级）内微小的指令的运算模块就叫插补器；插补器根据加工程序解析器输入的基本数据，通过计算把工件轮廓的形状描述出来，一边计算一边根据计算结果得到每一控制周期的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。常用可行的插补算法包括传统的“逐点比较”、“数值积分”，也有其他基于时间对轨迹进行微分化的运算方法。

图3中的X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、、A轴伺服电机、B轴伺服电机、以及X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、、A轴伺服驱动器和B轴伺服驱动器均安装在机床本体上，伺服驱动器驱动伺服电机带动机床运动部件使机床工作台运动，检测模块实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息，所述检测模块包括位置传感器、角度传感器和安装在伺服电机轴端的编码器，所述位置传感器和角度传感器安装在机床运动部件上的其它位置，伺服驱动器通过高速现场总线将反馈的位置信息和角度信息上传至五轴联动数控系统中。

本发明所述RTCP五轴变换器用于对各控制周期分别对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt，用户在编写工件加工程序时，一般是以刀具的切削点即刀尖点进行编程的，而数控系统（CNC）位置指令实际上控制的是控制点，五坐标联动加工中,追求刀尖点轨迹及刀具与工件间的姿态时,由于回转运动产生刀尖点的附加运动，数控系统控制点往往与刀尖点不重合,因此数控系统要自动修正控制点，以保证刀尖点按指令既定轨迹运动，上述功能称之为RTCP(Rotated Tool Center Point)。RTCP方便用户调整刀具和工件的相对姿态来改善切削条件，提高加工效率，一般情况下，用户在编写工件加工程序时通常只需考虑刀尖点的坐标位置和刀具姿态，而无需考虑控制点的坐标位置，而数控系统（CNC）实际上是在控制控制点，如何将用户在工件加工程序中编写的刀尖点坐标转化为控制点坐标，便是RTCP五轴变换需要完成的工作，图6示出了RTCP五轴变换过程的示意图，其中示出了RTCP正变换和逆变换的处理过程，RTCP变换算法的核心思想为实时计算出刀具在不同姿态下的刀具矢量，然后通过以下两个公式进行变换运算：

正变换：刀尖点指令坐标+刀具矢量=控制点指令坐标

逆变换：控制点反馈坐标-刀具矢量=反馈的刀尖点坐标

上述两个公式中的刀具矢量通过刀具矢量计算公式得出，下面A类五坐标机床（旋转刀具），轴顺序为AB为例说明刀具矢量的计算过程，其中已知条件为：摆动中心到旋转中心的偏移向量UVW，摆动中心轴单位倾斜向量a，b，c，刀长L，摆动中心到主轴端面M；输入为：旋转轴本次插补的绝对转角；输出为：刀尖点线性轴坐标的偏移量，则刀具矢量

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种五坐标联动加工动态误差分析方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：根据工件加工程序得到当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt，其中t为控制周期；

步骤2：对当前控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt，其中t为控制周期；

步骤3：实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息；

步骤4：实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统；

步骤5：根据机床运动部件的位置信息和角度信息得到当前控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt，其中t为控制周期；

步骤6：利用公式Emt＝Cmt-Pmt计算得到当前控制周期对应的随动误差Emt，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标；

步骤7：利用公式Pkt＝Cmt-K×Emt计算得到当前控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt,其中Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、K为随动误差放大倍数、Emt为随动误差、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

步骤8：接收用户选择指令，并根据用户选择指令确定各坐标轴在当前控制周期下采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt；

步骤9：根据各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，得到当前控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet，其中t为控制周期；

步骤10：重复步骤1至步骤9，依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标Cwt绘制理论指令位置曲线，以及依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示。

2.一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于包括：

用于根据工件加工程序得到每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt的插补器，其中t为控制周期；

连接插补器，用于对每一控制周期对应的工件坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cwt经过RTCP五轴变换得到机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标Cmt的RTCP五轴变换器，其中t为控制周期；

用于实时检测机床运动部件的位置信息和角度信息的检测模块；

连接检测模块，用于实时上传检测到的机床运动部件位置信息和角度信息至五轴联动数控系统的现场总线；

连接现场总线，用于根据机床运动部件位置信息和角度信息得到每一控制周期对应的机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标Pmt的转换模块，其中t为控制周期；

连接转换模块，用于利用公式Emt＝Cmt-Pmt计算得到每一控制周期对应的随动误差Emt，以及利用公式Pkt＝Cmt-K×Emt计算得到每一控制周期对应的带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标Pkt的计算模块，其中Emt为随动误差、Cmt为机床坐标系下的各坐标轴的理论指令坐标、Pmt为机床坐标系下的各坐标轴的实际位置坐标、K为随动误差放大倍数、Pkt为带有误差信息的机床坐标系下的各坐标轴的绘图位置坐标、t为控制周期；

连接RTCP五轴变换器和计算模块，用于根据用户选择指令确定各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的轴选择器；

连接轴选择器，用于根据各坐标轴在每一控制周期中采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的确定结果进行五轴逆运算，相应得到每一控制周期对应的带有误差信息的工件坐标系下的反馈坐标Cet的五轴逆变换器，其中t为控制周期；

连接轴选择器和五轴逆变换器，用于接收用户对各坐标轴采用机床坐标系下的理论指令坐标Cmt或带有误差信息的机床坐标系下的绘图位置坐标Pkt的选择指令，以及依据各控制周期分别对应的所述理论指令坐标Cwt绘制理论指令位置曲线，依据各控制周期分别对应的所述反馈坐标Cet绘制包含误差信息的实际位置绘图曲线，并将绘制出的理论指令位置曲线和包含误差信息的实际位置绘图曲线对应显示的人机交互系统。

3.根据权利要求2所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于所述检测模块包括位置传感器、角度传感器和安装在伺服电机轴端的编码器。

4.根据权利要求2所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于还包括连接插补器，用于将工件加工程序进行解析，得到插补器所支持格式的数据的加工程序解析器。

5.根据权利要求2所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于所述插补器、RTCP五轴变换器、转换模块、计算模块、轴选择器、五轴逆变换器、以及人机交互系统共同构成五轴联动数控系统。

6.根据权利要求5所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于所述五轴联动数控系统通过现场总线接口和总线驱动模块与现场总线相连接。

7.根据权利要求2所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于所述人机交互系统还可以接收用户是否绘制曲线的操作指令，并当操作指令为绘制曲线时执行相应操作。

8.根据权利要求2所述的一种五坐标联动加工动态误差分析系统，其特征在于所述检测模块输出的机床运动部件位置信息和角度信息通过伺服驱动器传送至现场总线。