CN106312588A - 数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置 - Google Patents

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朱征兵
戴朝辉
高波
邢明强
李丹
靳京
孟开宾
宋业建
刘江
王世雄
王凤艳
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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Abstract

本发明公开了一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置，通过控制数控加工中心的主轴和工作台在机床X、Y和Z方向运动，使球形测头接触直尺的A、B、C1和C2面上的点，当测头接触到上述点时，记录X轴、Y轴和Z轴的数据，根据公式X＝(X1+X2)/2，Y＝Y1‑D/2，Z＝Z1‑(L2+(L1+Z1‑Z2)/2)计算得出回转工作台中心坐标值数据。本发明提供的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置结构简单，由测量杆、回转工作台和直尺的简单结构及配合即可实现数控加工中心回转台中心坐标系的找正，非常适用及推广。

Description

数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置
技术领域
本发明涉及数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置。
背景技术
数控机床加工在汽车、航空等机械领域发挥着重要作用，特别是数控多坐标轴加工中心，在一次装夹零部件可完成多道工序内容加工。在使用带回转工作台卧式加工中心生产过程中，经常需要回转工作台完成零件其他面的加工。在加工坐标系转换过程中，需要用到数控加工中心工作台回转中心坐标位置。但是，数控加工中心使用过程中，因为机床故障，可能会调整过机床原点，造成回转中心改变。这样，就需要找正回转工作台中心在机床坐标系的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及找正装置，以通过便捷的手段和简单的结构实现回转工作台中心坐标系的找正。
本发明提供了一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，其中，包括：
将直尺放置在回转工作台上，使所述直尺的A面与机床X坐标轴垂直，使所述直尺的B面与机床Y坐标轴垂直，使所述直尺的C1面和C2面与机床Z坐标轴垂直；
控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第一点，记录该第一点的X向坐标数据X1；
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第二点，记录该第二点的X向坐标数据X2；
控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C1面上的第一点，记录该第一点的Z向坐标数据Z1；
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C2面上的第二点，记录该第二点的Z向坐标数据Z2；
控制机床主轴和回转工作台沿Y方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到B面上的第一点，记录该第一点的Y向坐标数据Y1；
根据以下公式X＝(X1+X2)/2计算获得回转工作台的X坐标轴的中心坐标值：
X＝(X1+X2)/2；
Y＝Y1-D/2；
Z＝Z1-(L2+(L1+Z1-Z2)/2)；
其中，D为测头的直径，L1为所述直尺的长度，L2为所述测量杆的长度。
如上所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，其中，优选的是，将直尺放置在回转工作台上之后，所述找正方法还包括：通过百分表对所述直尺进行找正。
本发明还提供了一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其中，包括工作台、机床主轴、带有球形测头的测量杆和直尺；
所述直尺设置在所述工作台上；
所述测量杆远离所述测头的一端固定在所述机床主轴上。
如上所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其中，优选的是，还包括发光元件，设置在所述测量杆中，且所述发光元件与所述测头电连接。
如上所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其中，优选的是，所述发光元件与所述测头通过低压电路电连接。
如上所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其中，优选的是，所述机床主轴上设置有锥形孔，所述测量杆通过锥形台与所述锥形孔的配合固定在所述机床主轴上。
本发明提供的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置结构简单，由测量杆、回转工作台和直尺的简单结构及配合即可实现数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正，非常适用及推广。
附图说明
图1为本发明实施例提供的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置的结构示意图；
图2为测量杆的结构示意图。
附图标记说明：
1-工作台 2-机床主轴 3-测量杆 4-测头 5-直尺 6-发光元件 7-A面第一点 8-A面第二点 9-C1面第一点 10-C2面第二点 11-B面第一点 12-锥形台
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明实施例提供了一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，采用本发明实施例提供的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，如图1和图2所示，该找正装置包括工作台1、机床主轴2、带有球形测头4的测量杆3和直尺5。
其中，直尺5设置在工作台1上；所述测量杆3远离所述测头4的一端固定在所述机床主轴2上。优选的是，所述机床主轴2上设置有锥形孔，所述测量杆3通过锥形台12与所述锥形孔的配合固定在所述机床主轴2上，从而形成锥度配合，此时测量杆3以及前端的球形测头4的中心轴线与机床主轴2的中心轴线重合，保证球形测头4的每次测量值真实反映出回转工作台1的坐标值。
进一步地，该找正装置还包括发光元件6，设置在所述测量杆3中，且所述发光元件6与所述测头4电连接，具体可以通过低压电路进行电连接。测头4采用敏感元件，轻微接触即可接通电路，起到导线的作用，使发光元件6发光。
本发明实施例提供了一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，该方法包括：
将直尺放置在回转工作台上，使所述直尺的A面与机床X坐标轴垂直，使所述直尺的B面与机床Y坐标轴垂直，使所述直尺的C1面和C2面与机床Z坐标轴垂直。
其中，将直尺放置在回转工作台上之后，所述找正方法还包括：通过百分表对所述直尺进行找正，使所述直尺的A面与机床X坐标轴垂直，使所述直尺的B面与机床Y坐标轴垂直，使所述直尺的C1面和C2面与机床Z坐标轴垂直，这样整个直尺就完全约束在机床坐标系中，后续所有的测量数据也是基于已经建立的机床坐标系。
通过手摇轮控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第一点，即A面第一点7，记录该第一点(A面第一点7)的X向坐标数据X1。
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第二点，即A面第二点8，记录该第二点(A面第二点8)的X向坐标数据X2。
本领域技术人员可以理解的是，可以通过观察发光元件被触发后发光来判定测头是否接触到测量点。A面第一点7和A面第二点8可以是A面上的任意两点，在此并不限于图1中所示的两点。
通过手摇轮控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C1面上的第一点，即C1面第一点9，记录该第一点(C1面第一点9)的Z向坐标数据Z1；
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C2面上的第二点，即C2面第二点10，记录该第二点(C2面第二点10)的Z向坐标数据Z2。
本领域技术人员可以理解的是，C1面第一点9和C2面第二点10可以分别是C1面和C2面上的任意两点，在此并不限于图1中所示的两点。
控制机床主轴和回转工作台沿Y方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到B面上的第一点，即B面第一点11，记录该第一点(B面第一点11)的Y向坐标数据Y1。
本领域技术人员可以理解的是，B面第一点11可以是B面上的任意点，在此并不限于图1中所示的点。
根据以下公式X＝(X1+X2)/2计算获得回转工作台的X坐标轴的中心坐标值：
X＝(X1+X2)/2；
Y＝Y1-D/2；
Z＝Z1-(L2+(L1+Z1-Z2)/2)；
其中，D为测头的直径，L1为所述直尺的长度，L2为所述测量杆的长度。
本发明实施例提供的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法及装置结构简单，由测量杆、回转工作台和直尺的简单结构及配合即可实现数控加工中心回转台中心坐标系的找正，非常适用及推广。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，其特征在于，包括：
将直尺放置在回转工作台上，使所述直尺的A面与机床X坐标轴垂直，使所述直尺的B面与机床Y坐标轴垂直，使所述直尺的C1面和C2面与机床Z坐标轴垂直；
控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第一点，记录该第一点的X向坐标数据X1；
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿X方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到A面上的第二点，记录该第二点的X向坐标数据X2；
控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C1面上的第一点，记录该第一点的Z向坐标数据Z1；
将所述回转工作台旋转180度，控制机床主轴和回转工作台沿Z方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到C2面上的第二点，记录该第二点的Z向坐标数据Z2；
控制机床主轴和回转工作台沿Y方向运动，直至所述机床主轴上固定的测量杆上的球形测头接触到B面上的第一点，记录该第一点的Y向坐标数据Y1；
根据以下公式X＝(X1+X2)/2计算获得回转工作台的X坐标轴的中心坐标值：
X＝(X1+X2)/2；
Y＝Y1-D/2；
Z＝Z1-(L2+(L1+Z1-Z2)/2)；
其中，D为测头的直径，L1为所述直尺的长度，L2为所述测量杆的长度。
2.根据权利要求1所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正方法，其特征在于，将直尺放置在回转工作台上之后，所述找正方法还包括：通过百分表对所述直尺进行找正。
3.一种数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其特征在于，包括工作台、机床主轴、带有球形测头的测量杆和直尺；
所述直尺设置在所述工作台上；
所述测量杆远离所述测头的一端固定在所述机床主轴上。
4.根据权利要求3所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其特征在于，还包括发光元件，设置在所述测量杆中，且所述发光元件与所述测头电连接。
5.根据权利要求4所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其特征在于，所述发光元件与所述测头通过低压电路电连接。
6.根据权利要求3-5任一项所述的数控加工中心回转工作台中心坐标系的找正装置，其特征在于，所述机床主轴上设置有锥形孔，所述测量杆通过锥形台与所述锥形孔的配合固定在所述机床主轴上。
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