[發(fā)明專利]機(jī)床校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010547350.1
• 申請(qǐng)日: 2006-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN101976057A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 保羅·馬克斯特德;馬克·托馬斯·伯克利·桑德斯;戴維·羅伯茨·麥克默特里;克里斯托弗·雷·沃森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞尼斯豪公司
• 主分類號(hào): G05B19/401
• 分類號(hào): G05B19/401
• 代理公司: 北京明和龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11281
• 代理人: 郁玉成;張曉紅

本專利申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00680047062.1(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/GB2006/004643)、申請(qǐng)人為“瑞尼斯豪公司”、發(fā)明名稱為“機(jī)床校準(zhǔn)方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明涉及機(jī)床，特別涉及校準(zhǔn)車床諸如車床、銑車床(mill-turn?machine)等的方法。

背景技術(shù)

車床是已知的。在常用車床上，工件保持在卡盤中高速旋轉(zhuǎn)。然后，切削工具接觸旋轉(zhuǎn)工件，切削或“車削”工件形成希望的形狀。

銑車床，可以認(rèn)為是車床的一種變形，也是已知的。這種車床包括旋轉(zhuǎn)卡盤以保持工件，并且還具有用于旋轉(zhuǎn)切削工具的裝置。然后工件和標(biāo)準(zhǔn)車床上一樣進(jìn)行車削和/或可以使用旋轉(zhuǎn)工具在工件上銑削特征。銑車床還可以具有回轉(zhuǎn)頭，以允許切削工具從不同方向接觸工件。

在操作車床、銑車床以及類似物時(shí)，通常需要確定工件旋轉(zhuǎn)軸線(即所謂的中心線)。這是因?yàn)榍腥牍ぜ娜魏翁卣鞯某叽缍际怯汕邢鞴ぞ呦鄬?duì)于車床中心線的位置確定的。

已知有許多手工獲取車床中心線的方法。例如，可以使用度盤式指示器。但是，現(xiàn)在越來越希望自動(dòng)校準(zhǔn)車床并自動(dòng)進(jìn)行切削操作，以使車床停機(jī)時(shí)間最少，并增加機(jī)加工部件的生產(chǎn)率。

EP0283486描述了利用裝載到車床的工具保持件中的碰觸式觸發(fā)測(cè)量探針確定卡盤旋轉(zhuǎn)軸線的各種方法。具體來說，EP0283486描述了這種碰觸式觸發(fā)探針如何通過測(cè)量工件上徑向?qū)χ玫狞c(diǎn)的位置來估算保持在車床卡盤中的工件的旋轉(zhuǎn)軸線。在EP0283486的一個(gè)實(shí)施例中，描述了如何進(jìn)行工件的犧牲性切削并測(cè)量切削特征的徑向?qū)χ命c(diǎn)來獲取中心線。但是，在工件上進(jìn)行試探性切削并不總是可行，而且這種切削過程耗費(fèi)的時(shí)間可能令人無法接受。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的校準(zhǔn)車床諸如車床、銑車床等的方法。

根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種將機(jī)床的第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線位置作為沿著機(jī)床平移軸線的位移的函數(shù)來確定第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線位置的方法，所述第一可旋轉(zhuǎn)部分具有與其相關(guān)聯(lián)的第一特征，其特征在于所述方法包括以下步驟：

(A)利用以下方法確定第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線的位置：

(i)使用測(cè)量探針確定第一特征的位置，

(ii)將第一可旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)過一定角度，

(iii)利用所述測(cè)量探針確定第一特征的新位置，以及

(iv)利用步驟(i)和(iii)中確定的位置測(cè)量值計(jì)算第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線的位置；

(B)沿著所述平移軸線平移測(cè)量探針和第一可旋轉(zhuǎn)部分至少之一；和

(C)重復(fù)步驟(A)以確定第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線的另外的位置。

因此，本發(fā)明利用了作為車床的第一可旋轉(zhuǎn)部分的一部分或者連接到該第一可旋轉(zhuǎn)部分并相對(duì)于所述第一可旋轉(zhuǎn)部分具有固定(通常未知)位置的第一特征。所述第一特征可以是任何可以由探針測(cè)量其位置的特征，例如，可以包括凸臺(tái)、立柱、基準(zhǔn)球(datum?sphere)等。用來測(cè)量該特征的位置的測(cè)量探針可以是接觸式探針(例如，碰觸式觸發(fā)探針)或非接觸式探針。在所述可旋轉(zhuǎn)部分位于兩個(gè)(或多個(gè))不同旋轉(zhuǎn)取向時(shí)，利用測(cè)量探針來確定第一特征相對(duì)于車床主體的位置，能精確確定車床的第一可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線(所謂的C軸或車床中心線)。

因此，本發(fā)明的方法能在不切削工件的情況下獲得車床的真實(shí)中心線(C軸)。此外，還發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法不會(huì)遭遇測(cè)量卡盤或工件的兩個(gè)不同特征時(shí)可能發(fā)生的誤差。具體來說，本發(fā)明的方法可以用來獲取車床的真實(shí)中心線，而并不依賴于假設(shè)一對(duì)特征離中心線距離相等。本發(fā)明因此可以看做是對(duì)EP0283486所述技術(shù)的改進(jìn)。

本方法的優(yōu)勢(shì)還在于，可以以完全自動(dòng)的方式進(jìn)行，因此可以比手工設(shè)定技術(shù)(例如，利用度盤式指示器)明顯更快地進(jìn)行。本方法還可以(例如在部件之間)相對(duì)快速地進(jìn)行，以允許進(jìn)行車床常規(guī)校準(zhǔn)，從而減少使用中與中心線位置變化相關(guān)的加工誤差。