[發(fā)明專利]一種基于測頭的CA型五軸數控機床RTCP精度標定方法

有效

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• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112008491B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設計）人: 曾陽;李鑫;龔飛;李穎;高強榮;王良澤;劉宇陽
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

本發(fā)明公開了一種基于測頭的CA型五軸數控機床RTCP精度標定方法，屬于機械加工領域。包括S1、在工作臺上安裝標定校準塊，主軸上安裝測頭并激活；S2、在保持C軸為0°的情況下，A軸依次在包含0°及其他以0°對稱的角度，自上而下接觸標定校準塊，同一A軸角度需在主軸0°與180°的角度下測量對應的點位坐標；S3、計算A軸與主軸在Y方向以及A軸轉動中心與主軸轉動平面的誤差；S4、在保持A軸為0°的情況下，C軸依次在0°、+180°、±90°，主軸分別在0°與180°的情況下，測量同一點位不同C軸角度下的坐標；S5、計算C軸與A軸在X方向與Y方向的誤差值；本發(fā)明可對CA型五軸數控機床RTCP精度進行自動檢測與快速調整，減少人工干預，提升檢測效率。

技術領域

本發(fā)明涉及數控加工控制領域與測量裝置領域，具體涉及一種基于測頭的CA型五軸數控機床RTCP精度標定方法。

背景技術

隨著數控機床發(fā)展愈加成熟，數控機床被廣泛運用于各行業(yè)加工之中。CA型五軸數控機床具備靈活、快速、可加工范圍大等特點，被廣泛運用于各類復雜結構件的加工。在五軸數控機床加工中，RTCP精度對產品加工質量至關重要。CA型五軸機床搭載了C軸與A軸兩個旋轉軸，其中C軸繞Z軸旋轉，A軸繞X軸旋轉。兩個旋轉軸同時旋轉參與加工時，通過RTCP功能的開啟，可以保證旋轉軸繞刀尖點旋轉，以確保零件加工質量正常。

目前對CA型五軸數控機床的RTCP檢測與調整通常采用檢驗棒、千分表或其他類似功能的工具進行。

檢查主軸端面與A軸轉動中心的距離誤差如圖1（a）所示，將球頭檢棒安裝在主軸上，A軸旋轉+30°，千分表表針延A軸旋轉方向（Y）架在球頭最高點上，之后將A軸移動至-30°，移動Y軸將千分表表針延A軸旋轉方向（Y架在球頭最高點上），計算Y1與Y2的誤差δY，通過δY、刀長L與球頭檢棒的半徑計算出結果后與機床內設置參數進行對比，才能得到主軸端面至A軸旋轉中心的距離。

檢查A軸與主軸在Y方向的誤差如圖1（b）所示，將檢棒安裝在主軸上，A軸依次旋轉±90°，分別移動Z軸靠在千分表上，保證千分表在檢棒最高點。

而檢查C軸與A軸在X、Y方向的距離誤差如圖1（c），同樣將檢棒安裝在主軸上，保持A軸0°，千分表延X方向（或Y方向）架在檢棒最高點，激活RTCP后旋轉C軸，依次記錄0°、180°、-90°、90°時千分表讀數，以此計算同軸度誤差，并以此對機床參數進行調整。

以這種方法檢查RTCP精度，需要人工反復調整表架，并對千分表進行讀數，人工對機床進行操作較為頻繁，造成誤差幾率較大，且測量時間較長。

2012年成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司喬永忠發(fā)明了一種五坐標動態(tài)精度檢測工具（CN201120185412.9），通過三個百分表分別架設在X、Y、Z方向，并以檢棒輔助測量，這種方法與傳統(tǒng)方式類似，但也避免不了人工讀數而造成的誤差。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于測頭的CA型五軸數控機床RTCP精度標定方法，減少人工對機床RTCP參數進行調整時可能產生的誤差，提高檢測效率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于測頭的CA型五軸數控機床RTCP精度標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、測量準備，在工作臺上固定位置安裝一標定校準塊，主軸上安裝測頭并激活；

步驟S2：在保持C軸為0°的情況下，A軸依次在包含0°及其他以0°對稱的角度，自上而下接觸標定校準塊的上表面，同一A軸角度需在主軸0°與180°的角度下進行測量，測量對應的點位坐標，得出不同角度的Z坐標（Z0、Z1、Z2、Z3…Zn）；

步驟S3：計算得出A軸與主軸在Y方向的誤差以及A軸轉動中心與主軸轉動平面的誤差；