CN102620697B - 基于n+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法，它调整过程简单灵活，可有效测定装夹及角度误差。1）：将被加工刀片放入上料器用夹头装夹；2）：使刀片a面朝上且处于水平状态；3）：测量传感器至a面的距离d1；4）：使刀片旋转90°至d面朝上且处于水平状态；5）：测量传感器至d面的距离d2；6）：使刀片旋转90°至c面朝上且处于水平状态；7）：测量传感器至c面的距离d3。8）：使刀片旋转90°至b面朝上且处于水平状态。9）：测量传感器至b面的距离d4；10）：使刀片沿X方向（前后方向）移动距离D；11）：测量传感器至b面的距离d5；12）：计算刀片在水平和垂直方向上的装夹误差x,y；13）：计算刀片装夹的角度误差θ。

Description

基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法

技术领域

本发明涉及一种基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法。

背景技术

在可转位刀片数控周边磨削过程中，刀片的数控磨削程序是按理想的刀片装夹中心编制的，而在实际加工过程中，刀片的实际装夹中心与理想装夹中心之间存在误差，包括刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差，以及刀片装夹的角度误差。当装夹误差超过刀片的磨削余量时，刀片周边不能完整磨削，从而导致刀片报废。

为了减小装夹误差，通常采取的措施是调整刀片夹头相对于刀片上料器的位置精度，但调整过程需要较高的技巧，耗费大量的加工准备时间。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法，本发明中的N为多边形刀片的边数，N+1为刀片装夹误差测定过程中的测量次数。这种装夹误差测定过程简单灵活，可有效测定刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差和刀片装夹的角度误差。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法，具体步骤为：

第一步：将被加工刀片放入上料器并用夹头装夹；

第二步：操作数控系统，使刀片旋转至状态1，即刀片的a面朝上且处于水平状态；

第三步：用机床的测量传感器测量传感器至a面的距离d1；

第四步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态2，即刀片的d面朝上且处于水平状态；

第五步：用机床的测量传感器测量传感器至d面的距离d2；

第六步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态3，即刀片的c面朝上且处于水平状态；

第七步：用机床的测量传感器测量传感器至c面的距离d3。

第八步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态4，即刀片的b面朝上且处于水平状态。

第九步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d4；

第十步：操作数控系统，使刀片沿X方向(前后方向)移动距离D；

第十一步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d5；

第十二步：计算刀片在水平和垂直方向上的装夹误差x，y；

第十三步：计算刀片装夹的角度误差θ；

其中，偏差y的计算方法

设正方形刀片的边长为L，实际装夹中心O1与理论装夹中心O在垂直方向上的偏移量为y，存在如下关系：

$d1+y+\frac{L}{2}=d3-y+\frac{L}{2}$

$y=\frac{d3-d1}{2}$

y＞0时，实际装夹中心O1由O点向c边偏移；y＜0时，实际装夹中心O1由O点向a边偏移，偏移距离为

偏差x的计算方法

$d2+x+\frac{L}{2}=d4-x+\frac{L}{2}$

$x=\frac{d4-d2}{2}$

x＞0时，实际装夹中心O1由O点向d边偏移，x＜0时，实际装夹中心O1由O点向b边偏移，偏移距离为

角度误差θ的计算方法

$\mathrm{\θ}=\mathrm{arctg}\frac{d5-d4}{D}$

所述第二步中，O1为实际装夹中心，O为理论装夹中心，装夹误差测定的目的是获得实际装夹中心O1与理论装夹中心O在水平方向上的装夹偏差x、在垂直方向上的偏差y，和刀片装夹的角度误差θ。

本发明基本原理是：在刀片在周边磨床上装夹完毕之后，由数控系统指令相关坐标轴运动，使刀片做前后直线运动和/或旋转运动，期间用测量传感器获得刀片不同位置的测量数据，对获得的测量数据按相应的算法进行处理，从而获得刀片在上下(Y方向)和前后(X方向)方向上的装夹误差和刀片装夹的角度误差θ。

本发明的有益效果是：在刀片加工之前通过测量方法测定装夹误差，可以(1)为夹头的调整提供量化依据；(2)避免因装夹误差太大而导致的刀片报废、砂轮碰撞；(1)为装夹误差的自动补偿提供依据。

附图说明

图1为刀片状态1的视图；

图2为刀片状态2的视图；

图3为刀片状态3的视图；

图4为刀片状态4的视图；

图5为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图5中，以正方形刀片为例给出装夹误差测定方法和步骤：

第一步：将被加工刀片放入上料器并用夹头装夹。

第二步：操作数控系统，使刀片旋转至状态1(刀片的a面朝上且处于水平状态)，如图1。(图中O1为实际装夹中心，O为理论装夹中心，装夹误差测定的目的是获得实际装夹中心O1与理论装夹中心O在水平方向上的装夹偏差x和在垂直方向上的偏差y)

第三步：用机床的测量传感器测量传感器至a面的距离d1。

第四步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态2(刀片的d面朝上且处于水平状态)，如图2。

第五步：用机床的测量传感器测量传感器至d面的距离d2。

第六步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态3(刀片的c面朝上且处于水平状态)，如图3。

第七步：用机床的测量传感器测量传感器至c面的距离d3。

第八步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态4(刀片的b面朝上且处于水平状态)，如图4。

第九步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d4。

第十步：操作数控系统，使刀片沿X方向(前后方向)移动距离D，如图4；

第十一步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d5；

第十二步：计算刀片在水平和垂直方向上的装夹误差x，y；

第十三步：计算刀片装夹的角度误差θ；

1.偏差y的计算方法

设正方形刀片的边长为L，实际装夹中心O1与理论装夹中心O在垂直方向上的偏移量为y，存在如下关系：

$d1+y+\frac{L}{2}=d3-y+\frac{L}{2}$

$y=\frac{d3-d1}{2}$

y＞0时，实际装夹中心O1由O点向c边偏移；y＜0时，实际装夹中心O1由O点向a边偏移，偏移距离为

2.偏差x的计算方法

$d2+x+\frac{L}{2}=d4-x+\frac{L}{2}$

$x=\frac{d4-d2}{2}$

x＞0时，实际装夹中心O1由O点向d边偏移，x＜0时，实际装夹中心O1由O点向b边偏移，偏移距离为

3.角度误差θ的计算方法

$\mathrm{\θ}=\mathrm{arctg}\frac{d5-d4}{D}.$

Claims (1)

1.一种基于N+1点法测量的可转位刀片装夹误差测定方法，其特征是，具体步骤为：

第一步：将被加工刀片放入上料器并用夹头装夹；

第二步：操作数控系统，使刀片旋转至状态1，即刀片的a面朝上且处于水平状态；O1为实际装夹中心，O为理论装夹中心，装夹误差测定的目的是获得实际装夹中心O1与理论装夹中心O在水平方向上的装夹偏差x、在垂直方向上的偏差y，以及刀片装夹的角度误差θ；

第三步：用机床的测量传感器测量传感器至a面的距离d1；

第四步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态2，即刀片的d面朝上且处于水平状态；

第五步：用机床的测量传感器测量传感器至d面的距离d2；

第六步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态3，即刀片的c面朝上且处于水平状态；

第七步：用机床的测量传感器测量传感器至c面的距离d3；

第八步：操作数控系统，使刀片旋转90°至状态4，即刀片的b面朝上且处于水平状态；

第九步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d4；

第十步：操作数控系统，使刀片沿X方向也就是前后方向的移动距离D；

第十一步：用机床的测量传感器测量传感器至b面的距离d5；

第十二步：计算刀片在水平和垂直方向上的装夹误差x,y；

第十三步：计算刀片装夹的角度误差θ；

其中，偏差y的计算方法

设正方形刀片的边长为L，实际装夹中心O1与理论装夹中心O在垂直方向上的偏移量为y，存在如下关系：

$d1+y+\frac{L}{2}=d3-y+\frac{L}{2}$

$y=\frac{d3-d1}{2}$

y>0时，实际装夹中心O1由O点向c面偏移；y<0时,实际装夹中心O1由O点向a面偏移,偏移距离为

偏差x的计算方法

$d2+x+\frac{L}{2}=d4-x+\frac{L}{2}$

$x=\frac{d4-d2}{2}$

x>0时，实际装夹中心O1由O点向d面偏移，x<0时,实际装夹中心O1由O点向b面偏移,偏移距离为

角度误差θ的计算方法

$\mathrm{\&theta;}=\mathrm{arctg}\frac{d5-d4}{D}.$

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