[發明專利]圓盤式多工位機床的工位軸心精度測量及調整方法

有效

• 申請號: 201410402076.7
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104266570B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 林獻坤;林弈江;王益涵
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01B5/252
• 分類號: G01B5/252;G01B5/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,王晶

技術領域

本發明涉及一種機床精度測量及調整方法，尤其涉及圓盤式多工位機床的工位軸心精度測量及調整方法。

背景技術

圓盤式多工位機床擁有多個工位和多個動力頭，在零件需要多工序精密加工的場合應用具有優勢，一般一個工作盤設置多臺動力電機及其加工組合機構，稱為動力盤；與其平行的另一個工作圓盤放置加工工件，稱為工件盤。通常動力盤保持靜止，而通過工件盤的旋轉運動進料，使按照一定加工順序完成各工位的加工。其結構示意圖如附圖2所示。

各工位的軸心偏差相互關聯，為了減小其中某個工位的軸心偏差對機床進行相應調整，帶來的后果可能是其他工位的軸心偏差增大，整體加工誤差反而增大。因此圓盤式多工位機床的精度檢測及調整是該類機床制造過程中的關鍵。

在多工位軸心偏差測量中，若根據國標GB/T--17421.1-1998規定的同軸度的測量辦法，讓測量工具裝在動力頭上并圍繞著動力頭軸線回轉?360°，使測量工具的測頭觸及代表裝夾孔軸線的圓柱體的規定截面，讀數的任何變化都表示了同軸度誤差的兩倍。此測量方法應用在該種機床中，具有只能獲取同軸度偏差值的大小，無法獲取同軸度的偏差方向等問題。

關于目前多工位機床的各工位軸心精度檢測及調整，經過文獻檢索，中國專利申請號為CN201218715Y，公開了名稱為多工位機床各軸相對位置精度檢測裝置的專利，該專利申請了一種能直觀讀取數據、確保數據準確的多工位機床各軸相對位置精度檢測裝置，有效減少了調整次數和調整時間。該專利所申請裝置，利用百分表等工具，通過分別對多工位數控車絲機的上下料工位、鏜孔工位、車絲工位分別檢測并進行調整，實現對多工位機床各軸相對位置檢測。但是這種檢測裝置及方法具有以下不足：

其一，該裝置及檢測方法是為多工位數控車絲機設計，并不通用于其他多工位機床。

其二，該裝置及檢測方法僅適用于各工位的檢測及調整相互獨立的機床，即其中某個工位的檢測及調整不會對其他工位造成影響。而高精度多工位多刀具機床的各工位的檢測及調整會相互影響，該方法并不適用。

發明內容

為了有效測量圓盤式多工位機床的工位軸心精度并對機床進行調整以達到減小加工誤差的目的，本發明提供一種圓盤式多工位機床的工位軸心精度測量及調整方法。該方法通過測量計算出各工位的軸心偏差及偏差方向，經數據處理可得到動力盤與工件盤的整體軸心偏差，根據結果對機床進行有效調整，使得各工位的軸心偏差在調整后整體減少，減小機床加工誤差。

為了解決其技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種圓盤式多工位機床的工位軸心精度測量及調整方法，采用單工位測量機構和數據處理及調整指導方法，單工位測量機構由檢測芯棒和杠桿千分表組成，具體步驟是：

1）獲取單工位誤差數據

將一動力頭拆除，換上檢測芯棒代替動力頭，杠桿千分表通過螺紋連接固定在檢測芯棒上，杠桿千分表的表頭觸及其中一個裝夾孔的一截面，檢測芯棒旋轉一周，使杠桿千分表跟著旋轉一周，旋轉過程中分別記錄下0°，90°，180°，270°四個位置處杠桿千分表（4）的示數r0、r90、r180、r270、最大值、最小值，獲得單工位誤差數據；

2）獲取各工位與動力頭的同軸度偏差及偏差方向

將單工位誤差數據進行處理，得到所有裝夾孔在各工位與動力頭的同軸度偏差及偏差方向；

3）獲取裝夾孔的整體偏差

選取數據，將同一裝夾孔與各動力頭的同軸度偏差及偏差方向作為一組數據，將每組數據通過計算機使用群體智能優化方法處理，計算得到該裝夾孔的整體偏差；重復選取數據進行處理，直到得到所有裝夾孔的整體偏差；

4）獲取工作盤的回轉誤差

將各裝夾孔的偏心誤差矢量數據進行處理，找到一矢量，使得所有裝夾孔的偏心誤差矢量減去該矢量后整體減小，該矢量即是兩個工作盤之間的偏心誤差，通過計算所有裝夾孔的回轉誤差平均值得到工作盤的回轉誤差；

5）調整圓盤式多工位機床的工作盤

根據步驟四得到的結果對圓盤式多工位機床的工作盤進行相應調整，使得每個裝夾孔與所有動力頭的整體偏差整體減小。