[發明專利]基于在機測量的工件各自由度分步找正的快速裝夾方法

有效

• 申請號: 202010555798.1
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111761406B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 何吉林;唐祥武;朱徐開;顏利軍
• 申請（專利權）人: 蘇州千機智能技術有限公司
• 主分類號: B23Q15/22
• 分類號: B23Q15/22;B23Q17/22
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 郭磊

本發明一種基于在機測量的工件各自由度分步找正的快速裝夾方法，包括：步驟一：工件初步裝夾，在這一步中不需要費時費力將工件無偏差的定位到精確裝夾位置，初步裝夾位置只需在精確裝夾位置周圍即可；步驟二：將工件的模型導入；步驟三：設置球頭探針參數，根據工件的外形和尺寸選擇合適大小的探針。在工件某些自由度通過夾具進行保證時，將剩余自由度集合劃分成幾個子集。本發明的有益效果：各自由度分步找正的快速裝夾算法，自動、高效的實現工件在機床工作臺上的快速裝夾，減輕了機床操作人員的工作量，提升了工件的裝夾速度，使機床更多時間可以用于工件的加工，極大提高了機床的利用率，切實的增加了企業的經濟效益。

技術領域

本發明涉及待加工工件的快速裝夾技術領域，具體涉及一種基于在機測量的工件各自由度分步找正的快速裝夾方法。

背景技術

在使用數控機床對工件進行銑削加工之前，需要將待加工工件裝夾到機床工作臺上并進行找正工作。找正工作目前主要有兩種方式，第一種為通過專用夾具保證工件的裝夾精度，然而專用夾具設計及制造周期長、成本高。第二種為機床操作人員通過千分表等輔助設備人為進行找正工作，費時費力且裝夾精度得不到保證。目前較為高檔的五軸加工中心都配備了在機測量設備，因此可以通過在機測量對工件的位置信息進行探測，通過找正算法計算出裝夾誤差，然后對加工刀路進行相應補償即可實現工件的快速裝夾。

針對工件的裝夾，現在的裝夾手段主要有專用夾具進行裝夾和人工進行裝夾定位。

傳統技術存在以下技術問題：

專用夾具進行裝夾，需要進行專門的夾具設計，然后委托夾具制造商進行制造，在加工小批量零件時，極大提高了工件加工的的時間成本和經濟成本。人工進行裝夾，非常依賴機床操作人員的水平，費時費力，裝夾精度得不到有效的保證。在待加工工件為大型零件時，無法通過手動移動進行人工裝夾找正。當待加工工件在某些自由度方向缺乏定位基準時，無論是專用夾具還是人工找正都無法保證工件的精確裝夾。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于在機測量的工件各自由度分步找正的快速裝夾方法，針對專用夾具和人工找正成本高、裝夾精度得不到保證的問題。本發明基于在機測量獲得的測量信息，使用本發明中提出的快速裝夾算法計算出工件的裝夾誤差，通過對加工刀路進行補償，實現快速裝夾。本發明能夠極大提高工件的裝夾速度，并且能夠保證裝夾精度；而且本發明是各自由度分開進行找正，在工件某些自由度是能夠通過裝夾進行保證的情況下，可以實現只對其余自由度的找正，具有極大的靈活性，也能夠適應各種裝夾情況。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于在機測量的工件各自由度分步找正的快速裝夾方法，包括：

步驟一：工件初步裝夾，在這一步中不需要費時費力將工件無偏差的定位到精確裝夾位置，初步裝夾位置只需在精確裝夾位置周圍即可；

步驟二：將工件的模型導入；

步驟三：設置球頭探針參數，根據工件的外形和尺寸選擇合適大小的探針；

步驟四：自由度集合劃分，一個工件在空間具有六個自由度，根據工件具體形狀將六個自由度劃分成幾個子集；在工件某些自由度通過夾具進行保證時，將剩余自由度集合劃分成幾個子集；

步驟五：測量點規劃與路徑規劃，根據劃分的自由度集合規劃相應的測量點和測量路徑；