[發(fā)明專利]一種五軸機床旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差一次裝卡測量方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201510715780.2 | 申請日： | 2015-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN105371793A | 公開（公告）日： | 2016-03-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周向東;唐小琦;蔣周翔;宋寶;熊爍;蔣立泉;陳天航;謝遠龍;喬文君 | 申請（專利權(quán)）人： | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01B21/00 | 分類號： | G01B21/00 |
| 代理公司： | 華中科技大學(xué)專利中心 42201 | 代理人： | 廖盈春 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 機床 旋轉(zhuǎn)軸 幾何 誤差 一次 測量方法 | ||
1.一種五軸機床旋轉(zhuǎn)軸幾何誤差一次裝卡測量方法，其特征在于，包括 如下步驟：
(1)將星型測針安裝在觸發(fā)式測頭上，然后將觸發(fā)式測頭安裝于轉(zhuǎn)臺 上，使觸發(fā)式測頭中軸線與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)軸重合；
(2)先將對中裝置裝卡于主軸上，再將正方體試件裝卡于對中裝置上， 旋轉(zhuǎn)對中裝置上的調(diào)節(jié)螺釘，使所述試件其中一個平面的中心垂直線與主 軸同軸并固定；調(diào)整主軸轉(zhuǎn)角，使正方體任一側(cè)面與機床坐標(biāo)系XOZ平面 或YOZ平面平行；
(3)使轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C處于初始位置，選擇正方體試件中與擺頭轉(zhuǎn)軸B垂 直的一個平面上的四個頂點p1、p2、p3、p4為測量點；根據(jù)測量精度要求， 設(shè)定圍繞擺頭轉(zhuǎn)軸B圓周采樣點個數(shù)；在擺頭轉(zhuǎn)軸B的每個圓周采樣點， 使測頭任一針尖逐次觸碰正方體試件一個底面和至少三個側(cè)面，每個面要 觸碰三個不共線測點，共12個測點c1～c12，記錄觸發(fā)時機床坐標(biāo)系下的X、 Y、Z軸所處的指令坐標(biāo)(c1)x、(c1)y、(c1)z～(c12)x、(c12)y、(c12)z；
(4)使擺頭旋轉(zhuǎn)軸B處于初始位置，選擇正方體試件中與擺頭轉(zhuǎn)軸B 垂直的一個平面上的四個頂點p1、p2、p3、p4為測量點；根據(jù)測量精度要 求，設(shè)定圍繞轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C圓周采樣點個數(shù)；在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C的每個圓周采樣 點，要求至少3個測頭針尖逐一觸碰正方體試件的兩個側(cè)面及一個底面， 每個面要觸碰三個不共線測點，共九個測點e1～e9；記錄觸發(fā)時機床坐標(biāo)系 下的X、Y、Z軸所處的指令坐標(biāo)(e1)x、(e1)y、(e1)z～(e9)x、(e9)y、(e9)z；
(5)根據(jù)下式，計算出轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)軸和擺頭旋轉(zhuǎn)軸12項幾何誤差值
在(1)式中，i代表擺頭轉(zhuǎn)軸B軸圓周采樣點序列中各點的序號，k 代表正方體試件底面頂點序號，k＝1,2,3,4；
為擺頭轉(zhuǎn)軸B的幾何誤差齊次坐標(biāo)矩陣，矩陣中除0、1以外的元素為 B軸的6項幾何誤差；
表示繞機床坐標(biāo)系Y軸的旋轉(zhuǎn)矩陣；Bi表示擺頭轉(zhuǎn)軸B圓周采樣角度 值；
表示正方體試件4個頂點p1，p2，p3，p4在擺頭轉(zhuǎn)軸B坐標(biāo)系中的 位置；
表示擺頭轉(zhuǎn)軸B處于第i個圓周采樣點時，根據(jù)(c1)x、(c1)y、(c1)z～(c12)x、 (c12)y、(c12)z計算出的p1，p2，p3，p4在機床坐標(biāo)系下的位置；
在(2)式中，j代表轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C軸圓周采樣點序列中各點的序號，l 代表針尖序號，l＝1,2,3,4；
為轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C的幾何誤差齊次坐標(biāo)矩陣，矩陣中除0、1以外的元素為 C軸的6項幾何誤差；
表示繞機床坐標(biāo)系Z軸的旋轉(zhuǎn)矩陣；Cj表示轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C圓周采樣角度 值；
表示4個測頭針尖在C軸坐標(biāo)系中的位置；
表示轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸C處于第j個圓周采樣點時，根據(jù)(e1)x、(e1)y、(e1)z～(e9)x、 (e9)y、(e9)z計算出的正方體試件中心點在機床坐標(biāo)系中的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，其步驟(2)在測 量過程中設(shè)置的圍繞擺頭旋轉(zhuǎn)軸的圓周采樣點個數(shù)，根據(jù)測量精度要求確 定；精度要求越高，采樣點應(yīng)越多。
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