[發明專利]一種面向多軸加工AC轉臺調姿測試標準塊和調姿方法

在審

• 申請號: 202110079270.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112683568A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 王悅;沈楷;陳正穎;劉州鵬;劉浩;田威;廖文和
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G05D3/12;G05B19/401
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

本發明提供一種面向多軸加工AC轉臺調姿測試標準塊及調姿方法，標準塊為長方體塊；所述長方體塊上部的設置倒角；所述倒角上設有用于安裝定位針的鉆孔；所述長方體塊上部中心位置周向設置若干個用于與轉臺上表面連接的沉頭通孔。使用時將標準塊固定安裝在轉臺上，將測平打表儀固定安裝在Z軸上，能夠方便快捷、準確地使標準AC轉臺的A軸與機床的X軸平行，零位的C軸與Z軸平行，并測定旋轉中心。

技術領域

本發明適用于機床調姿領域，具體涉及一種面向多軸加工AC轉臺調姿測試標準塊和調姿方法。

背景技術

現代機械加工的精度要求越來越高，對于多軸機床來說，由于受到外界環境溫度變化以及機床本身精度變化(如碰撞和更換主要部件等)的影響，造成數控系統中保存的模型與實際硬件結構發生偏差，在定位旋轉軸時，這些差異就會造成工件的加工精度不高，因此，在實際加工時，必須要對多軸機床的精度進行校準，以提高工件的加工精度。基于AC轉臺進行工件位置和姿態的變換是多軸加工的核心技術之一，使得標準AC轉臺的A軸與機床的X軸平行，零位的C軸與Z軸平行，以及準確測定旋轉中心是機床操作的難點。傳統的測量方法有球桿儀、激光儀、測平儀等，無論哪種方法，測定A、C軸和旋轉中心的偏差都比較繁瑣，通常需要專業技術人員進行操作。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種對AC轉臺進行調姿的標準塊及其調姿方法，能夠對多軸加工AC轉臺進行精確調姿。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種面向多軸加工AC轉臺調姿測試標準塊，包括長方體塊；所述長方體塊上部的角設置1～4個倒角；所述倒角上設有用于安裝定位針的鉆孔；所述長方體塊上部中心位置周向設置若干個用于與轉臺上表面連接的沉頭通孔。當使用單個定位針時，針頭在所處的空間位置有一組坐標值，將其旋轉180°后，會得到與之對應的坐標值，此時可以計算出一個旋轉中心O；當使用多個定位針時，針頭所處的空間位置有多組坐標值，旋轉180°以后，可以得到與之相應的多組坐標值，此時可以計算出多個旋轉中心，取這些旋轉中心的平均值，可以減少旋轉中心O的誤差。

進一步的，所述倒角與水平面的夾角為45度左右。

進一步的，所述長方體塊的各個面的平行度、垂直度、平面度和表面粗糙度的精度為正負0.02mm。

進一步的，所述長方體塊為長方體金屬塊，其表面設有防銹層。

基于上述標準塊的調姿方法，包括如下步驟：

(1)將標準塊固定安裝在AC轉臺上，將測平儀固定安裝在Z軸上；

(2)操作機床，使得測平儀針頭在標準塊表面沿X軸方向左右移動，觀察標準塊左右是否水平，如果不水平，對AC轉臺進行俯仰調姿，讓標準塊變得水平；

(3)操作機床，使得測平儀針頭在標準塊表面沿Y軸方向前后移動，觀察標準塊前后是否水平，如果不水平，操作機床，使得轉臺繞A軸轉動，從而將標準調整到前后水平；

(4)用測平儀針頭滑過標準塊與X軸平行的第一A軸校準面，考察側面是否前后平齊，如果不平齊，操作機床，對AC轉臺進行繞C軸的轉動，使得該側面前后水平；

(5)操作機床，讓AC轉臺繞A軸旋轉90度；用測平儀針頭滑過標準塊與X軸平行的第二A軸校準面，考察第二A軸校準面是否水平，如果不水平，說明A軸與X軸在水平面上存在交角，于是將AC轉臺歸零后對AC轉臺進行旋轉調姿，再旋轉90度，再測量這個側面的水平度，反復進行，直到這個側面水平。