[發明專利]機床原位檢測系統的綜合誤差標定裝置及方法

有效

• 申請號: 201811548003.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109656195B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張建富;馮平法;李思覓;郁鼎文;吳志軍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/401
• 分類號: G05B19/401;G05B19/404
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳舒維;宋志強

本發明提供一種機床原位檢測系統的誤差標定裝置和方法。該裝置包括：底板；測量板樣本集合，所述測量板樣本集合安裝于所述底板；測量筒樣本集合，所述測量筒樣本集合安裝于所述底板；其中，所述測量板樣本集合中的多個測量板呈互不相同的傾斜角度，所述測量筒樣本集合中的多個測量筒的軸線傾斜角度互不相同。本發明的機床原位檢測系統誤差標定裝置具有預先設置的多個傾斜測量面和傾斜測量內孔，為原位檢測系統的標定提供不同傾斜角度的參考面，并且該裝置結構緊湊，占用體積小。

技術領域

本發明涉及機床數控加工領域，特別涉及一種機床原位檢測系統的綜合誤差標定裝置及方法。

背景技術

機床原位檢測系統是在五軸加工中心上加裝測頭，在不移動工件的前提下對工件的加工精度進行測量。這種測量方法可以消除二次裝夾誤差，對于難移動的大型工件或者剛性差的結構件，可以減小拆卸后工件產生的形變。

機床原位檢測系統的誤差主要來源為測頭誤差、機床直線軸定位誤差、機床旋轉軸定位誤差、機床運動誤差、熱誤差等。為了保證原位檢測系統的精度，在應用原位檢測系統測量工件之前，必須對原位檢測系統進行標定和補償，標定之后的原位檢測系統的精度仍需要進行評價。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種機床原位檢測系統的綜合誤差標定裝置，該裝置包括：

底板；

測量板樣本集合，所述測量板樣本集合安裝于所述底板；

測量筒樣本集合，所述測量筒樣本集合安裝于所述底板；

其中，所述測量板樣本集合中的多個測量板呈互不相同的傾斜角度，所述測量筒樣本集合中的多個測量筒的軸線傾斜角度互不相同。

可選地，測量板樣本集合包括用于與底板共同限定三維坐標系的第一樣本子集、以及用于在三維坐標系中提供傾斜角度不同的多個測量面的第二樣本子集。

可選地，第一樣本子集包括垂直設置的第一測量板和第二測量板，并且第一測量板和第二測量板的布置方向相互垂直。

可選地，第二樣本子集中的一部分與所述第二測量板的測量面垂直并與所述第一測量板的測量面傾斜設置，所述第二樣本子集中的另一部分與所述第一測量板的測量面垂直并與所述第二測量板的測量面傾斜設置。

可選地，第二子集包括：

與所述第二測量板的測量面垂直并與所述第一測量板的測量面分別呈30°、45°、60°、75°、105°、120°、135°和150°傾斜設置的第三測量板、第四測量板、第五測量板、第六測量板、第七測量板、第八測量板、第九測量板和第十測量板；

與所述第一測量板的測量面垂直并與所述第二測量板的測量面分別呈30°、45°、60°、75°、105°、120°、135°和150°傾斜設置的第十一測量板、第十二測量板、第十三測量板、第十四測量板、第十五測量板、第十六測量板。

可選地，測量筒樣本集合包括：提供軸線與底板垂直的筒狀內壁面的第三樣本子集和提供軸線傾斜角度不同的多個筒狀內壁面的第四樣本子集。

可選地，第四樣本子集的一部分的軸線與所述第二測量板的測量面平行并與所述第一測量板的測量面傾斜；

所述第四樣本子集的另一部分的軸線與所述第一測量板的測量面平行并與所述第二測量板的測量面傾斜。

可選地，第三樣本子集包括：

軸線與所述底板垂直的第一測量筒；

軸線與所述第二測量板的測量面平行并與所述第一測量板的測量面呈45°、60°、75°、105°、120°和135°傾斜設置的第二測量筒、第三測量筒、第四測量筒、第五測量筒、第六測量筒和第七測量筒；