[發明專利]一種數控機床回轉工作臺誤差測量與分離的方法

有效

• 申請號: 201210203191.2
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN102744648A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 林京;王琇峰;李勇;雷亞國;廖與禾;曹軍義;王琳
• 申請（專利權）人: 西安瑞特快速制造工程研究有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于工程測試技術領域，具體涉及一種數控機床回轉工作臺誤差測量與分離的方法。

背景技術

回轉工作臺是數控機床的關鍵運動部件，大量用于大型、復合數控機床，回轉工作臺的運動精度直接影響產品的加工質量。工作臺的回轉精度是機床幾何精度的構成之一，也是影響機械加工中成形運動精度的一個重要因素，它對零件加工表面的幾何形狀精度、位置精度和表面粗糙度都有影響。目前尚無直接測量數控機床工作臺回轉誤差的便捷技術和解耦回轉工作臺運動誤差的數學模型。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明提出一種數控機床回轉工作臺運動誤差測量與分離的方法，該方法采用三只電渦流傳感器和一個鍵相傳感器對工作臺臺面的空間位置信息進行測試，結合誤差解耦方法可完成工作臺運動的誤差測試與誤差解耦。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種數控機床回轉工作臺誤差測量與分離的方法，包括以下步驟：

第一步，在工作臺面1中心裝夾一個半徑為工作臺面半徑1/3、表面粗糙度高于6級精度的金屬圓環2作為渦流傳感器的測量參照，垂直于金屬圓環2環面安裝第一電渦流傳感器3、第二電渦流傳感器4和第三電渦流傳感器5，三個電渦流傳感器不在同一直線上，測量并記三個電渦流傳感器的空間坐標按傳感器編號分別為(x₁,y₁,z₁¹)、(x₂,y₂,z₂¹)和(x₃,y₃,z₃¹)，同時，在金屬圓環2的外圈布置鍵相傳感器6，并將第一電渦流傳感器3、第二電渦流傳感器4、第三電渦流傳感器5和鍵相傳感器6的輸出接入數據采集設備7；

第二步，以工作臺面1中心為原點建立空間笛卡爾坐標系X-Y-Z，則工作臺在理想工作狀態下時的臺面為X-Y平面，其平面方程為z＝0，法向量為任意時刻工作臺的運動誤差用沿Z軸的竄動量d(ω)和實際工作臺面與理想工作臺面的夾角θ(ω)及其偏擺角θ的方位角α(ω)來描述，其中，α(ω)是正偏擺角水平投影線與X軸的夾角；

第三步，在工作臺轉速為10r/min時測試第一電渦流傳感器3、第二電渦流傳感器4、第三電渦流傳感器5輸出的時域信號分別記為和并將其作為由金屬圓環2表面誤差導致的測量誤差；在工作臺轉速為待測轉速時測試第一電渦流傳感器3、第二電渦流傳感器4、第三電渦流傳感器5輸出的時域信號分別記為s₁(t)、s₂(t)和s₃(t)；

第四步，將第三步所得到的等時間間隔的時域信號s₁(t)、s₂(t)和s₃(t)轉化為等角度間隔的角域信號和則由工作臺實際運動誤差所導致的工作臺面1與三只電渦流傳感器的距離波動信號為；