[發(fā)明專利]一種五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210484276.2
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103831665A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林超青;胡輝;黎雪明;蔡志杰;秦海波;余娜
• 申請（專利權(quán)）人: 江西昌河航空工業(yè)有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)床檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正方法。

背景技術(shù)

目前五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床越來越多，機(jī)床的定位精度需要定期進(jìn)行校正和補(bǔ)償，校正和補(bǔ)償手段一般是使用激光干涉儀。利用激光干涉儀進(jìn)行直線軸定位精度檢查很簡單，不需要附加的工裝夾具，但是利用激光干涉儀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸定位精度的檢查和校正就異常困難。檢查和校正旋轉(zhuǎn)軸的定位精度需要使用旋轉(zhuǎn)軸角度測頭，這種測頭需要專用的與機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相配套的工裝夾具，不同機(jī)床由于旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)不同，工裝夾具也無法通用，而且安裝工裝夾具時需要拆卸一些機(jī)床部件。一般用戶不會制造大量的專用工裝夾具，因此無法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸的定位精度的校正和補(bǔ)償，這樣在精度要求較高的時候風(fēng)險就比較大，特別是更換旋轉(zhuǎn)軸的位置檢測部件需要檢測而無法檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是：提供一種不需要依賴特定的數(shù)控系統(tǒng)、工裝夾具和激光干涉儀，能夠簡便快速的對五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正的方法

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正方法，其特征為包含以下步驟：

步驟一，檢測和校正機(jī)床的主軸與X軸的垂直精度；

步驟二，檢測和校正機(jī)床的主軸與Y軸的垂直精度；

步驟三，檢測和校正C軸旋轉(zhuǎn)與X軸的垂直度；

步驟四，檢測和校正C軸旋轉(zhuǎn)與Y軸的垂直度；

步驟五，檢測校正機(jī)床回轉(zhuǎn)坐標(biāo)的零點(diǎn)位置；

步驟六，利用直棒測定處于水平或垂直狀態(tài)旋轉(zhuǎn)軸的角度的定位誤差，進(jìn)行校正；

步驟七，檢測及設(shè)置校正機(jī)床RTCP機(jī)械偏心；

步驟八，利用千分表、直棒和球棒設(shè)定RTCP的中心點(diǎn)長度；

步驟九，利用直棒測定旋轉(zhuǎn)軸的處于水平或垂直狀態(tài)旋轉(zhuǎn)軸的角度RTCP值，并以此作為RTCP精度的參考值；

步驟十，利用球棒和千分表檢測機(jī)床的RTCP精度，每隔5度進(jìn)行一次測量；

步驟十一，利用步驟十測定的RTCP精度即相應(yīng)角度RTCP精度，與旋轉(zhuǎn)軸定位精度的關(guān)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)軸定位精度校正：通過以下公式（1）計(jì)算出角度誤差α，通過以下公式（2）計(jì)算確定角度新補(bǔ)償值E：

E=E₁±α????????????????????（2）

其中，E₁是數(shù)控系統(tǒng)螺距補(bǔ)償文件對應(yīng)角度的角度原有補(bǔ)償值；

步驟十二，在對角度誤差進(jìn)行補(bǔ)償后，再對相應(yīng)角度的RTCP值進(jìn)行測量，確保相應(yīng)角度的RTCP精度在步驟九測定的RTCP精度參考值范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正方法，不需要依賴特定的數(shù)控系統(tǒng)、制造專用工裝夾具和購買激光干涉儀，能夠簡便快速的對五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度校正和補(bǔ)償，檢測校正后的機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸精度能夠滿足零件加工生產(chǎn)的需要，節(jié)約檢驗(yàn)、校正時間和相關(guān)的費(fèi)用。

附圖說明

圖1是坐標(biāo)軸定位誤差與RTCP的關(guān)系圖；

圖2是旋轉(zhuǎn)軸定位誤差導(dǎo)致RTCP誤差和由RTCP誤差可以人為認(rèn)為旋轉(zhuǎn)軸有一個很小的角度誤差原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。

一種五軸機(jī)床旋轉(zhuǎn)軸定位精度檢測和校正方法，包含以下步驟：

步驟一，檢測和校正機(jī)床的主軸與X軸的垂直精度，滿足機(jī)床出廠精度要求。

步驟二，檢測和校正機(jī)床的主軸與Y軸的垂直精度，滿足機(jī)床出廠精度要求。

步驟三，檢測和校正C軸旋轉(zhuǎn)與X軸的垂直度滿足機(jī)床出廠精度要求。

步驟四，檢測和校正C軸旋轉(zhuǎn)與Y軸的垂直度滿足機(jī)床出廠精度要求。

步驟五，檢測校正機(jī)床回轉(zhuǎn)坐標(biāo)的零點(diǎn)位置。

步驟六，利用直棒測定處于水平或垂直狀態(tài)旋轉(zhuǎn)軸的角度的定位誤差，進(jìn)行校正。

步驟七，檢測及設(shè)置校正機(jī)床RTCP機(jī)械偏心。

步驟八，利用千分表、直棒和球棒設(shè)定RTCP的中心點(diǎn)長度。

步驟九，利用直棒測定旋轉(zhuǎn)軸的處于水平或垂直狀態(tài)旋轉(zhuǎn)軸的角度RTCP值，并以此作為RTCP精度的參考值。

步驟十，利用球棒和千分表檢測機(jī)床的RTCP精度，每隔5度進(jìn)行一次測量。