[發(fā)明專利]一種工件面形測(cè)量系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711172671.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108037730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志宇;李興昶;熊玲;羅霄;李銳鋼;薛棟林;張學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19;G01B7/28
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種工件面形測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括電容傳感器、與所述電容傳感器電連接的數(shù)據(jù)采集單元、用于調(diào)整所述電容傳感器位置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、用于承載工件的主軸承載臺(tái)，預(yù)先規(guī)劃所述電容傳感器的測(cè)量軌跡，通過(guò)所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整所述電容傳感器的中心線與所述主軸承載臺(tái)的軸線重合，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，根據(jù)所述測(cè)量軌跡對(duì)所述主軸承載臺(tái)上的工件進(jìn)行面形測(cè)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件面形測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，還包括精密車床，所述主軸承載臺(tái)位于所述精密車床上，所述精密車床還具有B軸轉(zhuǎn)臺(tái)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述B軸轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述主軸承載臺(tái)的軸線與所述B軸轉(zhuǎn)臺(tái)的軸線互相垂直。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件面形測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括柔性卡環(huán)和具有三自由度的調(diào)節(jié)工裝，所述電容傳感器通過(guò)柔性卡環(huán)固定在所述調(diào)節(jié)工裝上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件面形測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述精密車床為多軸聯(lián)動(dòng)的正交機(jī)床。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件面形測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述電容傳感器為具有毫米級(jí)直徑的電容傳感器。

6.一種工件面形測(cè)量方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的工件面形測(cè)量系統(tǒng)，所述方法包括：

調(diào)整電容傳感器的中心線與主軸承載臺(tái)的軸線重合；

根據(jù)待測(cè)工件的面形進(jìn)行測(cè)量軌跡規(guī)劃；

配置電容傳感器的采樣頻率及所述主軸承載臺(tái)的轉(zhuǎn)速；

采集所述待測(cè)工件上測(cè)量點(diǎn)的Z方向矢高數(shù)據(jù)；

將采集到的所述測(cè)量點(diǎn)的Z方向矢高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為面形誤差分布數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件面形測(cè)量方法，其特征在于，還包括：

利用面形誤差數(shù)據(jù)對(duì)所述待測(cè)工件進(jìn)行補(bǔ)償切削加工。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件面形測(cè)量方法，其特征在于，所述調(diào)整電容傳感器的中心線與主軸承載臺(tái)的軸線重合，包括：

調(diào)整電容傳感器高度方向的位置，使得電容傳感器與主軸承載臺(tái)軸線高度方向重合；

調(diào)整電容傳感器X軸零點(diǎn)位置，使電容傳感器與主軸承載臺(tái)軸線在X軸方向上重合，同時(shí)校驗(yàn)電容傳感器與主軸承載臺(tái)軸線在高度方向保持重合位置；

調(diào)整完畢后，利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將電容傳感器的當(dāng)前位置進(jìn)行固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件面形測(cè)量方法，其特征在于，所述利用面形誤差數(shù)據(jù)對(duì)所述待測(cè)工件進(jìn)行補(bǔ)償切削加工，包括：

根據(jù)所述面形誤差數(shù)據(jù)建立待測(cè)工件的3D模型，再利用補(bǔ)償加工對(duì)所述待測(cè)工件進(jìn)行補(bǔ)償切削加工。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件面形測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述面形誤差數(shù)據(jù)建立待測(cè)工件的3D模型，再利用補(bǔ)償加工對(duì)所述待測(cè)工件進(jìn)行補(bǔ)償切削加工之前，還包括：

采用刀軌仿真軟件進(jìn)行虛擬仿真加工，以實(shí)現(xiàn)過(guò)切和欠切檢查。