CN113941905A - 一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法 - Google Patents

一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法 Download PDF

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CN113941905A CN202111251678.3A CN202111251678A CN113941905A CN 113941905 A CN113941905 A CN 113941905A CN 202111251678 A CN202111251678 A CN 202111251678A CN 113941905 A CN113941905 A CN 113941905A
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Abstract

本发明公开了一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，该方法包括如下步骤：步骤一、提供超声磨削加工装置；步骤二、计算扬矿管误差；步骤三、计算砂轮误差；步骤四、误差补偿；步骤五、确定磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop；步骤六、计算机床路径上需要补偿的位移偏差；步骤七、路径补偿。本发明具有如下有益效果：通过对扬矿管在精密加工时进行误差与路径补偿，可以显著提高扬矿管的加工效率和精度。

Description

一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法
技术领域
本发明属于扬矿管精密加工技术领域，具体地说涉及一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法。
背景技术
扬矿管是深海采矿系统必不可少的部件，其中扬矿管螺纹的连接性能在深海采矿系统可靠性与使用成本中占着至关重要的地位。螺纹连接性能与其的表面形貌与精度密切相关。为满足深海工况中高压高频冲击下高连接性能的要求，连接外螺纹通常采用变槽宽与深螺纹结构，其几何结构复杂。由于杨矿长度达到数十米，现有的机床的空间难以满足其需求。制造专门机床周期过长及成本较高。常用的办法是改装现有的车床来满足其需求。在加工中增加超声振动能够明显提升切削性能。在现有的机床增加扬矿管及其超声切削装置时，不可避免的会改变机床的配重比，机床的动态传递位移及时间精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，可以解决背景技术中涉及的技术问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，包括如下步骤：
步骤一、提供超声磨削加工装置，包括安装于机床工作台上的超声变幅杆、安装于所述超声变幅杆上的压电致动器、安装于所述超声变幅杆振动输出端的高速电机、通过传动轴与所述高速电机连接的偏心盘、安装于所述偏心盘上并与所述偏心盘轴线非共轴设置的偏心件、安装于所述偏心件上并与所述偏心件轴线共轴设置的砂轮以及用于卡紧扬矿管的卡盘；
步骤二、计算扬矿管误差，将扬矿管卡紧于所述卡盘上，所述扬矿管包括具有外螺纹的扬矿管接头，在外螺纹上选取测试点A，测试点A的初始坐标参数为(x,y,z，θ)，假设按进给速度fz、旋转速度θv对扬矿管进行加工，则可计算得出测试点A运动后的理论坐标参数为(x1,y1,z1，θ1)，经过t时间的加工，测得测试点A的实际坐标参数为(x2,y2,z2，θ2)，则计算得出扬矿管误差为：
Figure BDA0003318467000000021
Figure BDA0003318467000000022
Figure BDA0003318467000000023
Figure BDA0003318467000000024
其中，x为测试点A在x轴上的初始坐标,y为测试点A在y轴上的初始坐标，z为测试点A在z轴上的初始坐标，θ为测试点A的初始坐标偏离中心点的角度；x1为测试点A运动后在x轴上的理论坐标的,y1为测试点A运动后在y轴上的理论坐标，z1为测试点A运动后在z轴上的理论坐标，θ1为测试点A运动后的理论坐标偏离中心点的角度；x2为测试点A运动后在x轴上的实际坐标,y2为测试点A运动后在y轴上的实际坐标，z2为测试点A运动后在z轴上的实际坐标，θ2为测试点A运动后的实际坐标偏离中心点的角度；
步骤三、计算砂轮误差，在砂轮边缘上选取测试点B，测试点B的初始坐标参数为(x3,y3,z3，ψ3)，假设砂轮按竖直进给速度fz1运动，则可计算得出测试点B的理论坐标参数为(x4,y4,z4，ψ4)，经过t1时间的运动，测得测试点B的实际坐标参数为(x5,y5,z5，ψ5)，则计算得出砂轮误差为：
Figure BDA0003318467000000025
Figure BDA0003318467000000026
Figure BDA0003318467000000027
Figure BDA0003318467000000028
其中，x3为测试点B在x轴上的初始坐标，y3为测试点B在y轴上的初始坐标，z3为测试点B在z轴上的初始坐标,ψ3为测试点B的初始偏转角度；x4为测试点B运动后在x轴上的理论坐标,y4为测试点B运动后在y轴上的理论坐标，z4为测试点B运动后在z轴上的理论坐标，ψ4为测试点B的理论偏转角度；x5为测试点B运动后在x轴上的实际坐标,y5为测试点B运动后在y轴上的实际坐标，z5为测试点B运动后在z轴上的实际坐标，ψ5为测试点B的实际偏转角度；
步骤四、误差补偿，扬矿管的外螺纹上的任意点C，假设该任意点C的初始位置的坐标参数为(x6,y6,z6，θ6)，理想位置的坐标参数为(x7,y7,z7，θ7)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure BDA0003318467000000031
Figure BDA0003318467000000032
Figure BDA0003318467000000033
Figure BDA0003318467000000034
其中，x6为任意点C在x轴上的初始坐标,y6为任意点C在y轴上的初始坐标，z6为任意点C在z轴上的初始坐标，θ6为；x7为任意点C运动后在x轴上的理论坐标,y7为任意点C运动后在y轴上的理论坐标，z7为任意点C运动后在z轴上的理论坐标，θ7为；
砂轮边缘上的任意点D，假设该任意点D的初始位置的坐标参数为(x8,y8,z8，ψ8)，理想位置的坐标参数为(x9,y9,z9，ψ9)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure BDA0003318467000000035
Figure BDA0003318467000000036
Figure BDA0003318467000000037
Figure BDA0003318467000000038
其中，x8为任意点D在x轴上的初始坐标,y8为任意点D在y轴上的初始坐标，z8为任意点D在z轴上的初始坐标，ψ8为任意点D的初始偏转角度；x9为任意点D运动后在x轴上的理论坐标,y9为任意点D运动后在y轴上的理论坐标，z9为任意点D运动后在z轴上的理论坐标，ψ9为任意点D的理论偏转角度；
步骤五、确定磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop；
步骤六、计算机床路径上需要补偿的位移偏差，将磨削力系数设为ks，则激励力F为
F＝ksb(h-d sin(2πnt))
其中，h为，n为，d为传动轴轴线与偏心件轴线间的距离，t为；
通过有限元法计算获得安装在机床工作台上的超声装置，高速电机等装置组成系统的弯曲刚度为Kw，则在激励力作用下的竖直方向位移变化为：
Figure BDA0003318467000000041
其中，l为砂轮中心截面到超声振动变幅杆振动输出端中心点的距离，s为超声振动变幅杆振动输出中心点到机床工作台截面的距离；
转角为：
Figure BDA0003318467000000042
则由于转角引起的水平与竖直方向的位移变为：
xs＝r sinζs
ys,y＝r cosζs
步骤七、路径补偿，设定机床卡盘卡紧扬矿管的原定位点的坐标为(xf，yf，zf，θf)，则补偿后的定位点的坐标为：
xf,w＝xf+xw
yf,w＝yf+yw
zf,w＝zf+zw
θf,w＝θf+θw
设定机床移动台的原定位点的坐标为(xb，yb，zb，θb)，则补偿误差后的定位点的坐标为：
xb,c＝xb+xc+xs
yb,c＝yc+ys+ys,y
zb,c＝zb+zc
θb,c＝θc+θc。
作为本发明的一种优选改进，所述超声磨削加工装置还包括第一支撑装置、第一连接件、第二支撑装置、支撑件、第二连接件以及第三连接件，所述第一支撑装置呈两端开口的空心圆筒形状，且一端固设于机床工作台上，所述超声变幅杆设置于所述第一支撑装置内，所述超声变幅杆通过所述第一连接件安装于所述机床工作台上，所述第二支撑装置通过所述支撑件悬置于所述第一支撑装置远离所述机床工作台的开口端内，所述第二支撑装置包括呈两端开口的空心圆筒形状的筒体和盖接于所述筒体一开口端的筒底，所述筒底夹设于所述高速电机与所述超声变幅杆之间，所述高速电机通过所述第二连接件安装于所述筒体内，所述偏心盘通过所述第三连接件安装于所述筒体内并位于所述筒体的开口端。
作为本发明的一种优选改进，在步骤五中，磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop按以下步骤确定：
通过力锤法测试获得安装超声装置的工作台端的系统的固有频率，再在确定砂轮转速时避开所述固有频率，得到最优砂轮转速nop；
依据频域求解稳定区域的方法，求解磨削加工中的稳定区域，得到最大磨削深度hop。
作为本发明的一种优选改进，补偿后的磨削深度和宽度小于扬矿管的外螺纹的深度和宽度。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：通过对扬矿管在精密加工时进行误差与路径补偿，可以显著提高扬矿管的加工效率和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明的超声磨削加工装置的结构示意图；
图2为本发明超声磨削加工装置的结构尺寸图；
图3为本发明磨削加工时的转速-切削深度图。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图1所示，本发明提供了一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，包括如下步骤：
步骤一、提供超声磨削加工装置，包括安装于机床工作台4上的超声变幅杆6、安装于所述超声变幅杆6上的压电致动器5、安装于所述超声变幅杆6振动输出端的高速电机9、通过传动轴11与所述高速电机9连接的偏心盘12、安装于所述偏心盘12上并与所述偏心盘12轴线非共轴设置的偏心件14、安装于所述偏心件14上并与所述偏心件14轴线共轴设置的砂轮13以及用于卡紧扬矿管的卡盘16；
具体的，所述超声磨削加工装置还包括第一支撑装置3、第一连接件7、第二支撑装置8、支撑件2、第二连接件10以及第三连接件15，所述第一支撑装置3呈两端开口的空心圆筒形状，且一端固设于机床工作台4上，所述超声变幅杆6设置于所述第一支撑装置3内，所述超声变幅杆6通过所述第一连接件7安装于所述机床工作台4上，所述第二支撑装置8通过所述支撑件2悬置于所述第一支撑装置3远离所述机床工作台4的开口端内，所述第二支撑装置8包括呈两端开口的空心圆筒形状的筒体(未标号)和盖接于所述筒体一开口端的筒底(未标号)，所述筒底夹设于所述高速电机9与所述超声变幅杆6之间，所述高速电机9通过所述第二连接件10安装于所述筒体内，所述偏心盘12通过所述第三连接件15安装于所述筒体内并位于所述筒体的开口端。
再结合图2所示，需进一步说明的是，对本发明提供的超声磨削加工装置建立x-y-z三轴坐标系，并设传动轴轴线与偏心件轴线间的距离为d，砂轮的半径为r，砂轮中心截面到超声振动变幅杆振动输出端中心点的距离为l，超声振动变幅杆振动输出中心点到机床工作台截面的距离为s，砂轮偏转角为ψ。
步骤二、计算扬矿管误差，将扬矿管卡紧于所述卡盘16上，所述扬矿管包括具有外螺纹的扬矿管接头1，在外螺纹上选取测试点A，测试点A的初始坐标参数为(x,y,z，θ)，假设按进给速度fz、旋转速度θv对扬矿管进行加工，则可计算得出测试点A运动后的理论坐标参数为(x1,y1,z1，θ1)，经过t时间的加工，测得测试点A的实际坐标参数为(x2,y2,z2，θ2)，则计算得出扬矿管误差为：
Figure BDA0003318467000000071
Figure BDA0003318467000000072
Figure BDA0003318467000000073
Figure BDA0003318467000000074
其中，x为测试点A在x轴上的初始坐标,y为测试点A在y轴上的初始坐标，z为测试点A在z轴上的初始坐标，θ为测试点A的初始坐标偏离中心点的角度；x1为测试点A运动后在x轴上的理论坐标的,y1为测试点A运动后在y轴上的理论坐标，z1为测试点A运动后在z轴上的理论坐标，θ1为测试点A运动后的理论坐标偏离中心点的角度；x2为测试点A运动后在x轴上的实际坐标,y2为测试点A运动后在y轴上的实际坐标，z2为测试点A运动后在z轴上的实际坐标，θ2为测试点A运动后的实际坐标偏离中心点的角度；
步骤三、计算砂轮误差，在砂轮边缘上选取测试点B，测试点B的初始坐标参数为(x3,y3,z3，ψ3)，假设砂轮按竖直进给速度fz1运动，则可计算得出测试点B的理论坐标参数为(x4,y4,z4，ψ4)，经过t1时间的运动，测得测试点B的实际坐标参数为(x5,y5,z5，ψ5)，则计算得出砂轮误差为：
Figure BDA0003318467000000081
Figure BDA0003318467000000082
Figure BDA0003318467000000083
Figure BDA0003318467000000084
其中，x3为测试点B在x轴上的初始坐标，y3为测试点B在y轴上的初始坐标，z3为测试点B在z轴上的初始坐标,ψ3为测试点B的初始偏转角度；x4为测试点B运动后在x轴上的理论坐标,y4为测试点B运动后在y轴上的理论坐标，z4为测试点B运动后在z轴上的理论坐标，ψ4为测试点B的理论偏转角度；x5为测试点B运动后在x轴上的实际坐标,y5为测试点B运动后在y轴上的实际坐标，z5为测试点B运动后在z轴上的实际坐标，ψ5为测试点B的实际偏转角度；
步骤四、误差补偿，扬矿管的外螺纹上的任意点C，假设该任意点C的初始位置的坐标参数为(x6,y6,z6，θ6)，理想位置的坐标参数为(x7,y7,z7，θ7)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure BDA0003318467000000091
Figure BDA0003318467000000092
Figure BDA0003318467000000093
Figure BDA0003318467000000094
其中，x6为任意点C在x轴上的初始坐标,y6为任意点C在y轴上的初始坐标，z6为任意点C在z轴上的初始坐标，θ6为；x7为任意点C运动后在x轴上的理论坐标,y7为任意点C运动后在y轴上的理论坐标，z7为任意点C运动后在z轴上的理论坐标，θ7为；
砂轮边缘上的任意点D，假设该任意点D的初始位置的坐标参数为(x8,y8,z8，ψ8)，理想位置的坐标参数为(x9,y9,z9，ψ9)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure BDA0003318467000000095
Figure BDA0003318467000000096
Figure BDA0003318467000000097
Figure BDA0003318467000000098
其中，x8为任意点D在x轴上的初始坐标,y8为任意点D在y轴上的初始坐标，z8为任意点D在z轴上的初始坐标，ψ8为任意点D的初始偏转角度；x9为任意点D运动后在x轴上的理论坐标,y9为任意点D运动后在y轴上的理论坐标，z9为任意点D运动后在z轴上的理论坐标，ψ9为任意点D的理论偏转角度；
步骤五、确定磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop；
具体的，磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop按以下步骤确定：
通过力锤法测试获得安装超声装置的工作台端的系统的固有频率，再在确定砂轮转速时避开所述固有频率，得到最优砂轮转速nop，其中，在偏心磨削中，频率与转速一致；
依据频域求解稳定区域的方法，求解磨削加工中的稳定区域，得到最大磨削深度hop，具体可参见图3所示。
步骤六、计算机床路径上需要补偿的位移偏差，将磨削力系数设为ks，则激励力F为
F＝ksb(h-d sin(2πnt))
其中，h为，n为，d为传动轴轴线与偏心件轴线间的距离，t为；
通过有限元法计算获得安装在机床工作台上的超声装置，高速电机等装置组成系统的弯曲刚度为Kw，则在激励力作用下的竖直方向位移变化为：
Figure BDA0003318467000000101
其中，l为砂轮中心截面到超声振动变幅杆振动输出端中心点的距离，s为超声振动变幅杆振动输出中心点到机床工作台截面的距离；
转角为：
Figure BDA0003318467000000102
则由于转角引起的水平与竖直方向的位移变为：
xs＝r sinζs
ys,y＝r cosζs
步骤七、路径补偿，设定机床卡盘卡紧扬矿管的原定位点的坐标为(xf，yf，zf，θf)，则补偿后的定位点的坐标为：
xf,w＝xf+xw
yf,w＝yf+yw
zf,w＝zf+zw
θf,w＝θf+θw
设定机床移动台的原定位点的坐标为(xb，yb，zb，θb)，则补偿误差后的定位点的坐标为：
xb,c＝xb+xc+xs
yb,c＝yc+ys+ys,y
zb,c＝zb+zc
θb,c＝θc+θc。
补偿后的磨削深度和宽度小于扬矿管的外螺纹的深度和宽度。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：通过对扬矿管在精密加工时进行误差与路径补偿，可以显著提高扬矿管的加工效率和精度。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、提供超声磨削加工装置，包括安装于机床工作台上的超声变幅杆、安装于所述超声变幅杆上的压电致动器、安装于所述超声变幅杆振动输出端的高速电机、通过传动轴与所述高速电机连接的偏心盘、安装于所述偏心盘上并与所述偏心盘轴线非共轴设置的偏心件、安装于所述偏心件上并与所述偏心件轴线共轴设置的砂轮以及用于卡紧扬矿管的卡盘；
步骤二、计算扬矿管误差，将扬矿管卡紧于所述卡盘上，所述扬矿管包括具有外螺纹的扬矿管接头，在外螺纹上选取测试点A，测试点A的初始坐标参数为(x，y，z，θ)，假设按进给速度fz、旋转速度θv对扬矿管进行加工，则可计算得出测试点A运动后的理论坐标参数为(x1，y1，z1，θ1)，经过t时间的加工，测得测试点A的实际坐标参数为(x2，y2，z2，θ2)，则计算得出扬矿管误差为：
Figure FDA0003318466990000011
Figure FDA0003318466990000012
Figure FDA0003318466990000013
Figure FDA0003318466990000014
其中，x为测试点A在x轴上的初始坐标，y为测试点A在y轴上的初始坐标，z为测试点A在z轴上的初始坐标，θ为测试点A的初始坐标偏离中心点的角度；x1为测试点A运动后在x轴上的理论坐标的，y1为测试点A运动后在y轴上的理论坐标，z1为测试点A运动后在z轴上的理论坐标，θ1为测试点A运动后的理论坐标偏离中心点的角度；x2为测试点A运动后在x轴上的实际坐标，y2为测试点A运动后在y轴上的实际坐标，z2为测试点A运动后在z轴上的实际坐标，θ2为测试点A运动后的实际坐标偏离中心点的角度；
步骤三、计算砂轮误差，在砂轮边缘上选取测试点B，测试点B的初始坐标参数为(x3，y3，z3，ψ3)，假设砂轮按竖直进给速度fz1运动，则可计算得出测试点B的理论坐标参数为(x4，y4，z4，ψ4)，经过t1时间的运动，测得测试点B的实际坐标参数为(x5，y5，z5，ψ5)，则计算得出砂轮误差为：依据公式计算。
Figure FDA0003318466990000021
Figure FDA0003318466990000022
Figure FDA0003318466990000023
Figure FDA0003318466990000024
其中，x3为测试点B在x轴上的初始坐标，y3为测试点B在y轴上的初始坐标，z3为测试点B在z轴上的初始坐标，ψ3为测试点B的初始偏转角度；x4为测试点B运动后在x轴上的理论坐标，y4为测试点B运动后在y轴上的理论坐标，z4为测试点B运动后在z轴上的理论坐标，ψ4为测试点B的理论偏转角度；x5为测试点B运动后在x轴上的实际坐标，y5为测试点B运动后在y轴上的实际坐标，z5为测试点B运动后在z轴上的实际坐标，ψ5为测试点B的实际偏转角度；
步骤四、误差补偿，扬矿管的外螺纹上的任意点C，假设该任意点C的初始位置的坐标参数为(x6，y6，z6，θ6)，理想位置的坐标参数为(x7，y7，z7，θ7)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure FDA0003318466990000025
Figure FDA0003318466990000026
Figure FDA0003318466990000027
Figure FDA0003318466990000028
其中，x6为任意点C在x轴上的初始坐标，y6为任意点C在y轴上的初始坐标，z6为任意点C在z轴上的初始坐标，θ6为；x7为任意点C运动后在x轴上的理论坐标，y7为任意点C运动后在y轴上的理论坐标，z7为任意点C运动后在z轴上的理论坐标，θ7为；
砂轮边缘上的任意点D，假设该任意点D的初始位置的坐标参数为(x8，y8，z8，ψ8)，理想位置的坐标参数为(x9，y9，z9，ψ9)，则从初始位置移动到理想位置需要补偿的偏差为：
Figure FDA0003318466990000031
Figure FDA0003318466990000032
Figure FDA0003318466990000033
Figure FDA0003318466990000034
其中，x8为任意点D在x轴上的初始坐标，y8为任意点D在y轴上的初始坐标，z8为任意点D在z轴上的初始坐标，ψ8为任意点D的初始偏转角度；x9为任意点D运动后在x轴上的理论坐标，y9为任意点D运动后在y轴上的理论坐标，z9为任意点D运动后在z轴上的理论坐标，ψ9为任意点D的理论偏转角度；
步骤五、确定磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop；
步骤六、计算机床路径上需要补偿的位移偏差，将磨削力系数设为ks，则激励力F为
F＝ksb(h-d sin(2πnt))
其中，h为，n为，d为传动轴轴线与偏心件轴线间的距离，t为；
通过有限元法计算获得安装在机床工作台上的超声装置，高速电机等装置组成系统的弯曲刚度为Kw，则在激励力作用下的竖直方向位移变化为：
Figure FDA0003318466990000035
其中，l为砂轮中心截面到超声振动变幅杆振动输出端中心点的距离，s为超声振动变幅杆振动输出中心点到机床工作台截面的距离；
转角为：
Figure FDA0003318466990000036
则由于转角引起的水平与竖直方向的位移变为：
xs＝r sinζs
ys，y＝r cosζs
步骤七、路径补偿，设定机床卡盘卡紧扬矿管的原定位点的坐标为(xf，yf，zf，θf)，则补偿后的定位点的坐标为：
xf，w＝xf+xw
yf，w＝yf+yw
zf，w＝zf+zw
θf，w＝θf+θw
设定机床移动台的原定位点的坐标为(xb，yb，zb，θb)，则补偿误差后的定位点的坐标为：
xb，c＝xb+xc+xs
yb，c＝yc+ys+ys，y
zb，c＝zb+zc
θb，c＝θc+θc。
2.根据权利要求1所述的一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，其特征在于，所述超声磨削加工装置还包括第一支撑装置、第一连接件、第二支撑装置、支撑件、第二连接件以及第三连接件，所述第一支撑装置呈两端开口的空心圆筒形状，且一端固设于机床工作台上，所述超声变幅杆设置于所述第一支撑装置内，所述超声变幅杆通过所述第一连接件安装于所述机床工作台上，所述第二支撑装置通过所述支撑件悬置于所述第一支撑装置远离所述机床工作台的开口端内，所述第二支撑装置包括呈两端开口的空心圆筒形状的筒体和盖接于所述筒体一开口端的筒底，所述筒底夹设于所述高速电机与所述超声变幅杆之间，所述高速电机通过所述第二连接件安装于所述筒体内，所述偏心盘通过所述第三连接件安装于所述筒体内并位于所述筒体的开口端。
3.根据权利要求1所述的一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，其特征在于，在步骤五中，磨削加工参数中的最优砂轮转速nop及最大磨削深度hop按以下步骤确定：
通过力锤法测试获得安装超声装置的工作台端的系统的固有频率，再在确定砂轮转速时避开所述固有频率，得到最优砂轮转速nop；
依据频域求解稳定区域的方法，求解磨削加工中的稳定区域，得到最大磨削深度hop。
4.根据权利要求1所述的一种高效精密加工扬矿管道的误差与路径补偿方法，其特征在于，补偿后的磨削深度和宽度小于扬矿管的外螺纹的深度和宽度。
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