CN103624632B - 一种测量数控加工零件斜面点的表架及测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种测量数控加工零件斜面点的表架，所述表架安装在机床主轴头上；其特征在于：所述表架构成如下：支撑杆（1），连接轴（2）和百分表（3）；所述百分表（3）通过连接轴（2）与支撑杆（1）相连接，支撑杆（1）靠近连接轴（2）的一端设置有旋转轴（4），连接轴（2）带动百分表（3）绕旋转轴（4）180°旋转。所述测量数控加工零件斜面点的表架具可旋转，两个方向找正基准；应用数控机床原有的精度，只增加一个表架即实现斜面点测量；可以减少原有专用测具的设计、制造成本，同时减少设计和制造的时间。使用方便，测量精度高，实现容易，具有较大的经济和社会价值。

Description

一种测量数控加工零件斜面点的表架及测量方法
技术领域
本发明涉及测量数控加工零件斜面点的表架的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种测量数控加工零件斜面点的表架及方法。
背景技术
在现有的数控加工中，加工零件斜面点的测量通常有二种方法；1.定制专用测具；2.使用机床定制的在线测量装置。第一方法针对零件的特定尺寸设计、制造专用测具，不能通用，需要大量的时间和费用才能实现；第二种方法需要大量的费用为设备增加测量装置。
在航空零件的加工过程中，有许多斜面点尺寸需要测量，零件在数控机床上加工后，操作者使用定制专用测具逐一测量，测量时间很长。测具本身设计制造周期要2-3个月。一个测具只能测量一个尺寸，成本则几千元-几万元不等。
使用机床定制的在线测量装置虽然可以测量斜面点尺寸，但在机床引进时或后续改造需要几万-十几万的费用。
现有的方法对于机床定制的在线测量装置存在投入成本大，对于专用测具存在设计、制造周期长，测量尺寸单一的问题和缺点。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的测量数控加工零件斜面点的表架及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果优良的、经济、有效的方法实现数控加工零件斜面点的检测方法。通过自行设计和制造专用测量表架，加上特定数控编程方法，找正基准和测量方法，实现在数控设备上数控加工零件斜面点的测量。
本发明提供了一种测量数控加工零件斜面点的表架，所述表架安装在机床主轴头上；所述表架构成如下：支撑杆1，连接轴2和百分表3；所述百分表3通过连接轴2与支撑杆1相连接，支撑杆1靠近连接轴2的一端设置有旋转轴4，连接轴2带动百分表在围绕旋转轴4旋转180°。表头由立式变成卧式方向，可以完成两个方向的基准校正和测量。
所述测量数控加工零件斜面点的方法，首先确定要测量零件斜面点(x1,z1)，参见附图1，jx,jz为基准，jx为X方向基准，是已标定的常数Cx；jz是为Z方向基准，是已标定的常数Cz；Cz在jz面上，因此在附图1中未标出，对于环形件：x1＝Cx-dx；z1＝Cz+dz；其特征在于：采用权利要求1所述的测量数控加工零件斜面点的表架测量数控加工零件斜面点，所述测量数控加工零件斜面点的方法步骤如下：
①将表架安装到机床主轴头上，表架的中心线与零件中心重合；Z方向校正，百分表3表针清零，机床设置在Z＝0，完成Z方向校正；参见附图3；
②连接轴2带动百分表3在围绕旋转轴4旋转180°校正X方向基准，百分表3表针清零，机床设置在X＝0，完成X方向校正；参见附图4。
③当Cz＝0，Cx已知测量实际值，通过计算机控制机床主轴头上的表架沿z向移动dz，此时z1＝dz；再通过计算机控制机床主轴头上的表架沿x向移动dx，百分表3表触头接触零件，根据百分表3指针与零点的偏差，得出加工零件的实际值；
④补偿误差，百分表的触头与斜面接触产生误差，步骤①中假定百分表的触头半径是R＝0，但是实际实际应用中R＞0.5mm，需要补偿R值产生的误差Qx，Qx＝R*((1/sinDT)-1)，其中0<DT<90°，这时测得的x1＝Cx-dx-R*((1/sin DT)-1)。
所述测量数控加工零件斜面点的设备是2轴数控车或3轴或三轴以上数控铣；
通过计算机控制机床主轴头上的表架首先移动dz,然后移动dx,到达斜面点，可以从百分表看出零件的实际误差。
本发明所述测量数控加工零件斜面点的表架具可旋转，两个方向找正基准；应用数控机床原有的精度，只增加一个表架即实现斜面点测量；可以减少原有专用测具的设计、制造成本，同时减少设计和制造的时间。使用方便，测量精度高，实现容易，具有较大的经济和社会价值；
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为测量数控加工零件斜面点的原理图；
图2为测量数控加工零件斜面点的表架示意图；
图3为表架校正Z方向基准示意图；
图4为表架校正X方向基准示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的目的是提供一种技术效果优良的、经济、有效的方法实现数控加工零件斜面点的检测方法。通过自行设计和制造专用测量表架，加上特定数控编程方法，找正基准和测量方法，实现在数控设备上数控加工零件斜面点的测量。
本实施例提供了一种测量数控加工零件斜面点的表架，所述表架安装在机床主轴头上；所述表架构成如下：支撑杆1，连接轴2和百分表3；所述百分表3通过连接轴2与支撑杆1相连接，支撑杆1靠近连接轴2的一端设置有旋转轴4，连接轴2带动百分表在围绕旋转轴4旋转180°。表头由立式变成卧式方向，可以完成两个方向的基准校正和测量。
所述测量数控加工零件斜面点的方法，首先确定要测量零件斜面点x1,z1，参见附图1，jx,jz为基准，jx为X方向基准，是已标定的常数Cx；jz是为Z方向基准，是已标定的常数Cz；Cz在jz面上，因此在附图1中未标出，对于环形件：x1＝Cx-dx；z1＝Cz+dz；其特征在于：采用权利要求1所述的测量数控加工零件斜面点的表架测量数控加工零件斜面点，所述测量数控加工零件斜面点的方法步骤如下：
①将表架安装到机床主轴头上，表架的中心线与零件中心重合；Z方向校正，百分表3表针清零，机床设置在Z＝0，完成Z方向校正；参见附图3；
②连接轴2带动百分表3在围绕旋转轴4旋转180°校正X方向基准，百分表3表针清零，机床设置在X＝0，完成X方向校正；参见附图4。
③当Cz＝0，Cx已知测量实际值，通过计算机控制机床主轴头上的表架沿z向移动dz，此时z1＝dz；再通过计算机控制机床主轴头上的表架沿x向移动dx，百分表3表触头接触零件，根据百分表3指针与零点的偏差，得出加工零件的实际值；
④补偿误差，百分表3的触头与斜面接触产生误差，步骤①中假定百分表的触头半径是R＝0，但是实际实际应用中R＞0.5mm，需要补偿R值产生的误差Qx，Qx＝R*((1/sinDT)-1)，其中0<DT<90°，这时测得的x1＝Cx-dx-R*((1/sin DT)-1)。
所述测量数控加工零件斜面点的设备是2轴数控车或3轴或三轴以上数控铣；
通过计算机控制机床主轴头上的表架首先移动dz,然后移动dx,到达斜面点，可以从百分表看出零件的实际误差。
本实施例所述测量数控加工零件斜面点的表架具可旋转，两个方向找正基准；应用数控机床原有的精度，只增加一个表架即实现斜面点测量；可以减少原有专用测具的设计、制造成本，同时减少设计和制造的时间。使用方便，测量精度高，实现容易，具有较大的经济和社会价值。

Claims (1)

1.一种测量数控加工零件斜面点的测量方法，所述测量数控加工零件斜面点的方法采用测量数控加工零件斜面点的表架，所述表架安装在机床主轴头上；所述表架构成如下：支撑杆(1)，连接轴(2)和百分表(3)；所述百分表(3)通过连接轴(2)与支撑杆(1)相连接，支撑杆(1)靠近连接轴(2)的一端设置有旋转轴(4)，连接轴(2)带动百分表(3)绕旋转轴(4)180°旋转，确定要测量零件斜面点(x1,z1)，jx,jz为基准，jx为X方向基准，是已标定的常数Cx；jz是为Z方向基准，是已标定的常数Cz；对于环形件：x1＝Cx-dx；z1＝Cz+dz；其特征在于：所述的测量数控加工零件斜面点的表架测量数控加工零件斜面点，所述测量数控加工零件斜面点的方法步骤如下：
①将表架安装到机床主轴头上，表架的中心线与零件中心重合；Z方向校正，百分表(3)表针清零，机床设置在Z＝0，完成Z方向校正；
②连接轴(2)带动百分表在围绕旋转轴(4)180°旋转校正X方向基准，百分表(3)表针清零，机床设置在X＝0，完成X方向校正；
③当Cz＝0，Cx已知测量实际值，通过计算机控制机床主轴头上的表架沿z向移动dz，此时z1＝dz；再通过计算机控制机床主轴头上的表架沿x向移动dx，百分表(3)表触头接触零件，根据百分表(3)指针与零点的偏差，得出加工零件的实际值；
④补偿误差，百分表(3)的触头与斜面接触产生误差，步骤①中假定百分表的触头半径是R＝0，但是实际应用中R＞0.5mm，需要补偿R值产生的误差Qx，Qx＝R*((1/sin DT)-1)，其中0<DT<90°，所述DT是欲测量斜面与水平方向夹角的角度值，这时测得的x1＝Cx-dx-R*((1/sin DT)-1)。
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