请评价成飞S形试件对五轴联动数控机床加工精度的检测？

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“S”型检验试件，简称S件，其区别于传统检验试件的特点有二，一是其薄壁结构，二在于其生成方式。

四角锥台试件

NCG2004试件 NAS979试件

可以看到，传统检测试件以梯台结构为主，进给方向、刀具姿态的变化都相对较为单一，与五轴机床主要的加工对象，如飞机筋肋梁、风机叶片等相比较，其加工难度太小，为了提升检验试件的加工难度，薄壁型检验试件应运而生。主要的薄壁试件主要有两种，一种是德国的S试件：

德国S试件

另一种是成飞的S型试件：

成飞S试件

就目前的研究与工程应用来看，成飞的S试件要远优于德国S试件。究其原因，主要是其形面生成方式造成的。

德国的S件，如图所示，虽为薄壁件，其基本形状依然是圆台等规则几何体，而成飞的S试件，完全不依靠几何建模，而纯粹来自于工程经验。

成飞S件，最初由中航工业成飞的基层工程师在飞机筋肋梁加工中提取常见的几何特征和工艺，拼凑成检验试件，其后国内众多研究单位（以清华、天大、南航、电子科大、上海交大为主）对该试件进行反向研究，找到了相对接近的NURBS拟合控制点及权重，生成了上下两条S形基线，拉伸为自由曲面。

成飞S试件的基线

后续研究表明，以样条拟合方式生成基线拉伸的方式生成的S件型面，对于伺服系统环增益参数失配、反向间隙、开闭角转换性能的检测能力都要高于其它检验试件。对于该试件的研究目前仍然是热点，有根据试切S件进行误差溯源的，有将S件检测项目从动态误差拓展到载荷误差甚至几何误差的，甚至有将S件缩小100倍用于R-test检测的……

参考文献：

[1]杜丽, 郑从志, 边志远,等. “S”形精度检验试件的简化重构与优化研究?[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2015(4):5-9.

[2]王伟, 陶文坚, 李晴朝. 五轴数控机床动态精度检验试件特性研究[J]. 机械工程学报, 2017, 53(1):101-109.

[3]Song Z, Cui Y. S-shape detection test piece and a detection method for detecting the precision of the numerical control milling machine: US, US 8061052 B2[P]. 2011.

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