[發明專利]數控加工中心在線加工變形檢測裝置及補償方法

在審

• 申請號: 202010097988.3
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111230594A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 劉啟蒙;許金凱;于化東;任萬飛
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;B23Q17/24;B23Q15/12
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

數控加工中心在線加工變形檢測裝置及補償方法，屬于精密機械加工技術領域，包括如下步驟：一、分析零件圖紙尺寸各項指標并根據圖紙建立三維模型；二、進行測量裝置校準；三、利用角度調節儀來進行測量角度調整，使其光路垂直于檢測表面；四、根據零件測量部分輪廓編寫數控代碼程序；五、利用程序點位路徑進行測量點數據提??；六、計算測量差值來確定各工件變形量；七、與原模型數據對比進行誤差補償；八、利用補償量精加工外輪廓結構。本發明采取多點、定點檢測，測量前進行測量裝置數據標定，可提高測量數據準確性，便于加工誤差補償。

技術領域

本發明屬于精密機械加工技術領域，特別是涉及到一種數控加工中心在線加工變形檢測、補償方法及檢測裝置。

背景技術

隨著航空航天、國防工業、微電子工業、宇宙開發、海洋技術、汽車制造等高科技領域的飛速發展，材料的輕、軟特性現在也越來越普及到零件上來。傳統在線接觸測量方法會使零件表面受力導致表面出現凹坑，尤其是極易變形或者弱剛度零件，更加無法進接觸式測量，我們就需要打破常規的理念來實現在線測量，以便減少裝夾及在線補償，這樣就會大大提高零件加工精度減小表面破壞。因此，尋找一套有效的測量方法和裝置迫在眉睫。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種數控加工中心在線加工變形檢測裝置及補償方法，采取多點、定點檢測，測量前進行測量裝置數據標定，可提高測量數據準確性，便于加工誤差補償。

數控加工中心在線加工變形檢測裝置，其特征是：包括數控加工中心刀柄、角度調節器、角度調節手柄、激光發射接收器、激光發射口、激光信號接收口以及信號輸出接線口，所述數控加工中心刀柄與角度調節器連接，所述角度調節器的外部設置有角度調節手柄，角度調節器的一端設置有凹槽；所述激光發射接收器與角度調節手柄連接，設置在角度調節器的凹槽內部，激光發射接收器端面設置有激光發射口和激光信號接收口，側面設置有信號輸出接線口。

數控加工中心在線加工變形檢測及補償方法，其特征是：包括以下步驟，且以下步驟順次進行，

步驟一、首先根據零件圖紙尺寸標注，建立三維模型；

步驟二：進行數控加工中心在線加工變形檢測裝置校準；

步驟三：根據步驟一圖紙中要測量的尺寸部分來調節角度調節器，使其激光光路垂直于檢測表面；

步驟四：利用步驟一建立的三維模型來編寫測量路徑程序；

步驟五：利用步驟四編寫的程序點位路徑進行測量點數據提?。?/p>

步驟六：計算測量點坐標差值用于確定各工件坐標位置變形量；

步驟七：步驟六獲得的變形量與原模型數據對比進行誤差補償；

步驟八：利用補償量精加工外輪廓結構。

所述步驟二中采用校準塊進行數控加工中心在線加工變形檢測裝置校準，校準塊的尺寸及型面精度為0.001mm。

所述步驟三中采用的角度調節器裝配面精度為0.001mm，旋轉角精度為1″，光路與被測工件表面垂直度為0.001mm。

所述步驟四中數控代碼程序根據測量輪廓進行編寫。

所述步驟五測量點數據提取值為一次以上點位測量數據的均值。