CN108073132A - 用于补偿多轴制造系统的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种计算机控制的加工系统，并且包含多轴加工装置，其配置为基于零件刻印品生产工件，其概述了用于工件的标称尺寸。尺寸测量装置配置为获取或确定工件的测量尺寸。补偿处理器配置为从尺寸测量装置获取测量的尺寸并将其与标称尺寸进行比较，并且从这种比较确定多个偏差集。补偿处理器将偏差集传递到多轴加工装置，其基于偏差集移位机器坐标系。

Description

用于补偿多轴制造系统的系统和方法
引言
本公开大体上涉及一种用于计算和实现用于多轴计算机控制制造系统的全局和局部补偿的系统和方法。计算机数控加工系统以及其他计算机控制系统(诸如，机器人)可用于工业设置，以根据先前定义的计划精确地加工工件。这些计划通常源自计算机辅助设计包，并且可以以工程图或零件刻印品的形式表示。可以根据组装的命令序列(例如，G代码)来操作CNC机器，该组装的命令序列指示系统通过移动可控切割工具来加工零件。在操作过程中，系统可以监控工件和工具的实时位置，并可以通过伺服电机控制来控制其相对于工件的位置。
发明内容
提供了一种计算机控制的加工系统。该加工系统包括多轴加工装置，该多轴加工装置配置为基于零件刻印品生产工件，其概述了工件的标称尺寸。
尺寸测量装置配置为获取工件的测量尺寸。补偿处理器配置为从尺寸测量装置获取测量的尺寸并将其与标称尺寸进行比较，并且从这种比较确定多个偏差集。补偿处理器将偏差集传递到多轴加工装置，其基于偏差集将机器坐标系移位。
在一些配置中，补偿处理器从偏差集计算多个补偿变量，并将该补偿变量传送到多轴加工装置。在这种配置中，多轴加工装置基于补偿变量来将机器坐标系移位。
在一些配置中，补偿处理器可以配置为经由多轴加工装置的G代码编程中的寄存器将补偿变量传送到多轴加工装置。一些配置可以具有九个补偿变量，但可以并入更少的或附加的补偿变量。
当与附图相结合时，本发明的结构、方法或两者的上述特征和优点以及其它特征和优点从以下对用于实施所描述的方法、结构和过程的最佳模式和其它实施例的详细描述中是显而易见的。
附图说明
图1是用于补偿加工部件的尺寸精度的系统的示意图。
图2是为具有多个特征部的零件刻印品生产的零件或工件的示意性俯视图。
图3是作为坐标测量机器(CMM)的尺寸测量装置的示意性透视图。
图4是5轴、A在B上式数控铣床的示意性透视图，其是可用于本文所述方法的多轴制造系统或工具的一个实施例。
图5是CNC加工系统内的多个基准坐标系的示意图。
图6是用于从尺寸测量数据电子地补偿多轴制造系统的计算机化算法或方法的实施例的流程图。
图7A是6轴机器的示意性透视图，其是具有可旋转主轴的A在B上式工作台式数控铣床，并且可用于本文所述的方法。
图7B是7轴机器的示意性透视图，其是具有可围绕两个轴线旋转的主轴的C在B上式工作台式数控铣床，并且可用于本文所述的方法。
图7C是6轴机器的示意性透视图，其是具有双轴线主轴并且可用于本文所述的方法的车铣。
图7D是可与本文所述的方法一起使用的多轴机器人的示意性透视图。
具体实施方式
参考附图，相同的附图标记用于在各种视图中尽可能地标识大致相似的部件。图1示出了用于补偿加工的工件12的尺寸精度的示例性系统10。
如图所示，系统10可以包括计算机控制的制造工具14，其可以是例如计算机数控(CNC)加工系统或工具或机器人。制造工具14通过一个或多个加工工艺在工件12上形成一个或多个特征部16，诸如孔。
如本文关于图4和图7A-7D所示，制造工具14代表许多类型的装置和系统。在示例性实施例中，制造工具14可以是5轴数控铣床或7轴制造机器人。制造工具14可以执行包括但不限于切割、面铣、钻孔、磨削、钻凿或焊接以形成工件12的工艺。
制造工具14基于零件刻印品生产工件12，该工件12可以是二维或三维工程图或工程模型。用于形成工件12的零件刻印品代表单组设计特征，通常由单个零件号表示。一些或全部设计特征由多个工件12上的制造工具14或多个系统的组合来实现。通常，如本文所使用的，部件是由零件刻印品所表示的一组设计特性，并且工件是由制造工具14转换成零件的物理表示的材料的单个实例。几个工件12可以依次前进通过任务是制造零件的制造工具14。
在生产环境中，可以使用多个制造系统或制造工具14(基本上同时地)处理多个工件12，使得存在多个基于共同的或基本上共同的零件刻印品生产工件12的平行线。
一旦一个或多个特征部16被加工成一个或多个工件12，诸如坐标测量机或CMM 18之类的尺寸测量装置可以测量一个或多个所得工件12的一个或多个尺寸。每个测量的尺寸可以相对于可在工件12的相应零件刻印品中指定的已建立的基准面或控制面进行。工程图可以指定每个测量的标称尺寸，并可进一步提供可接受的公差。
此外，每个制造工具14可以能够从具有不同设计特征和不同特征部的集合的不同零件刻印品生产多个不同的工件12。此外，每个制造工具14还可以配置为生产工件12的多个变型。
系统10还可以包括补偿处理器20，其配置为从CMM 18接收零件测量数据22，并且计算一个或多个补偿变量24，诸如全局偏移和局部偏移。补偿处理器20可以包括例如但不限于可以有助于计算一个或多个补偿变量24的COMP(加工过程的能力优化)软件包。本文更详细地描述补偿变量24的确定。一旦计算，补偿变量24可以被加载到制造工具14中以增强加工过程的尺寸精度。
补偿处理器20、CMM 18、制造工具14以及本文中使用的任何其它计算机或控制系统除了具有其他相关功能之外还配置有足够的计算资源和部件来执行本文所述的方法和技术。例如，补偿处理器20、CMM 18和制造工具14包括足够的存储器、处理和通信能力以执行所有计算、数据处理和机器控制以生产工件12，并基于此对工件14进行补偿。附加的计算设备可以并入系统10中，该系统包括足够的硬件和软件来执行本文所述的方法、过程和算法以及本领域技术人员可识别的任何附加方法、过程或算法。
通常如图2所示，工件12可以包括多个特征部，该特征部包括第一空腔26、第二空腔28和第三空腔30，该工件12可以单独地或统称为特征部16。每个特征部可以根据工程图由制造工具14加工。示例性特征部可以包括但不限于孔洞、孔、通道和/或加工面。每个加工的特征部可以相对于一个或多个基准面或控制表面定位。例如，第一空腔26和边缘32之间的距离可以限定第一尺寸34。类似地，第二空腔28和边缘32之间的距离可以限定第二尺寸36。
CMM 18生产来自工件12的测量数据。当一个或多个加工特征部(例如，尺寸34或尺寸36)的尺寸偏离零件刻印品中提供的标称尺寸时，补偿处理器基于标称尺寸与测量的尺寸之间的差值来计算偏差集。
由补偿处理器20提供的补偿变量24可以修改加工过程并试图减小偏差。在许多CNC加工系统中，通过机械地调整机器的部件来补偿零件误差。机器可以安装在轨道上并可通过调节螺钉的旋转而移动，使得尺寸A在x方向上偏离0.02％的误差通过转动特定螺丝而机械地补偿，直到机器的某些部分在相反的方向上滑动0.02％尺寸A。
然而，这些机械调整可能不容易在机器上实现，使得规律的调整不切实际。机械调整也可以应用于机器的大部分(如果不是全部)。另外，各个部件可能不是单独机械可调的。例如，如果5轴A在B上式铣刀中的A工作台的x轴线需要0.01英寸的调整，则机械调整的唯一选则可能是将B工作台的x轴线移动到A工作台所在之处，这可能导致额外的、不期望的B工作台的偏移。
相反，与机械调整相反，系统10配置用于电子补偿。系统10可以选择性地电子移位多个坐标系和多个单独的轴线，而不改变任何其它坐标系或轴线。使用上述示例，如果A工作台需要将其x轴线调整0.01英寸，则系统10可以指示制造工具14沿其x轴线仅将A工作台的坐标系电子移位0.01英寸。
制造工具14的电子补偿由方程式1示出，其将零件误差与校正零件误差的电子移位相组合。
方程式1的左侧表示相对于特征部16的零件刻印品规格由CMM 18在一个或多个工件12上测量的偏差。方程式1的右侧表示由制造工具14实现的用于补偿这些误差的(线性和角度)电子移位。当方程式1的右侧等于左侧时，制造工具14电子地补偿有助于形成工件12的机床14或其部件的任何物理误差。该电子补偿可以消除对制造工具14的机械调整的任何需要，并且比制造工具14的机械调整更精确。
在一个实施例中，补偿变量24包括可用于减少偏差的两种类型的偏移：全局偏移和局部偏移(注意两者可以同时可用和实现)。全局偏移可以调整机器坐标系38的原点和/或取向，其是不移动的、基准的坐标系，该坐标系定义了相对于制造工具14本身包括旋转或移动的工作台或主轴的所有部件的关系。工件12或工件12所基于的零件刻印品通过零件坐标系40与机器坐标系38有关。
特征部16，诸如第一空腔26、第二空腔28和第三空腔30可以相对于零件坐标系40设计尺寸或定位，其原点可以位于零件的中心或基于该零件的重要特征部16。诸如由第三空腔30示出的各个特征部可以指定坐标系，诸如特征部坐标系42。零件坐标系40也可以被称为全局坐标系，因为它与所有特征部16相关联。
全局偏移可以调整工件12中的所有第一空腔26、第二空腔28和第三空腔30的位置以及相对于制造工具14的位置。就此而言，全局偏移可以类似于相对于整个工件12和零件坐标系40的刚体移位或旋转。
然而，局部移位可以通过仅针对特定特征部或特征部组修改制造工具14的标称尺寸和定位来选择性地调整单个特征部16或特征部组16。如图2所示，第一空腔26、第二空腔28和第三空腔30中的一些可以具有相对于其局部中心或坐标系定义的标称位置，其可以相对于机器坐标系38定位。因此，局部移位可以调整机器坐标系38内局部中心的标称位置，而不影响其他特征部。
即使全局偏移是刚体运动，它可以将工件坐标系调整到最佳位置，使得特征部偏差最小化。可能需要校正的一种偏差可能由加工过程中的弹性变形引起。例如，如果工件12在加工过程中没有足够的刚性以抵抗夹紧力和/或切削刀具压力，则工件12可能在某些加工过程中弹性变形。一旦力被移除，工件12就可能返回到未变形的状态，并且在零件变形时将加工的任何特征部移位。
由补偿处理器20计算的全局偏移可以提供中值校正，使得总零件偏差最小化。表示总零件偏差的示例性度量可以包括每个测量尺寸与其相应提供的标称尺寸之间的差的标准偏差。然而，可能会有在应用全局偏移调整之后仍然存在的剩余偏差。对于具有严格公差的特征部，剩余偏差可能是不可接受的。局部偏移的实现可以允许调整该特定特征部16的偏差(即在加工期间)，使得一旦移除了任何弹性加载就可精确地定位该特征部。本地偏移仅适用于特定功能16或一组特定特征部16。
全局和局部偏移的附加讨论和描述可以在2013年8月13日授权的美国专利第8,509,940号和在2016年4月7日提交的美国专利申请第15/093,032中找到，其通过引用整体并入本文。
图3示出了可用作本文所述方法的尺寸测量装置的CMM 18的实施例。CMM 18可以包括可以由测量处理器54在数字上位于三维CMM协调系统52中的探针50。探针50可以被移动成与工件12物理接触，此时测量处理器54可以记录三维位置。通过比较多个记录位置，测量处理器54可以报告所产生用于匹配工件12的加工的工件的一个或多个距离或尺寸。或者，光学或激光尺寸测量装置可以测量和报告由制造系统产生的加工的工件的尺寸。
CMM 18报告、记录或输出可由补偿处理器20使用的测量数据。使用本文所述的方法，补偿处理器20确定作为补偿变量24通信并用于电子补偿制造工具14的全局和局部偏移。
还参考图4，并且继续参考图1-3，示出了制造工具14的一个实施例，其通常可以称为5轴A在B上式数控机床或铣床。注意，制造工具14的其它实施例可以与本文描述的方法和技术一起使用。
在图4所示的制造工具14的配置中，切割主轴74相对于说明性的x-y-z坐标系75能够平移三度。A工作台76座靠于B工作台78上，并且工件12可以诸如与A工作台76的图形(未示出)固定。A工作台76或B工作台78的旋转可以被认为围绕第一轴线或第二轴线旋转。
还参考图5，并且继续参照图,1-4，示出了几个坐标系及其调整的示意图。注意，虽然本文描述的方法和技术可应用于三维系统，但图5简化为二维系统。
如图5所示，制造工具14可以具有原始的独立坐标系，其可以称为机器系统110、绝对机器系统M或简称M系统。制造工具14的机器系统110可以是固定坐标系，其原点为机器本体，其正方向设定为机器方向。此外，在所示的配置中，CMM 18可以将每个测量值记录为与任意CMM坐标系(未单独示出)对准的GD&T(几何尺寸和公差)值。
在图5中，可以称为工作台系统112或简称T系统的工作台坐标系的原点在机器系统110内示出。工作台系统112可以在机床之一的旋转中心上对准，诸如图4所示的A工作台76或B工作台78。工作台系统112的原点可以与机器系统110的原点平移一段距离，并且可以以与机器系统110类似的方式取向。工作台可以能够绕可变角度114围绕工作台中心(即，工作台系统112的原点)旋转。
在许多配置中，固定件可以定位在机床上并用于定位和限制工件12。固定件可以具有相应的固定件坐标系，其可以被称为位于固定件的中心的固定件系统116或F系统。固定件系统116可以与工作台中心平移一段距离，尽管它也可以以与机器系统110和工作台系统112类似的方式取向。
工件12可以刚性地或基本上刚性地夹紧到固定件。工件12可以具有相应的零件坐标系，其可以被称为零件系统118或P系统。零件系统可以位于工件12的中心，或者可以位于工件12的特定特征部处，并且可以与机器系统110对准。
在一个实施例中，零件系统118的原点可以平移开固定件系统116的原点一段距离。当机床围绕其中心绕可变角114旋转时，固定件和工件12将类似地围绕工作台中心旋转。如图所示，在旋转之后，固定件系统116(即，固定件中心)的原点将在机器系统110内呈现新的固定件位置120。类似地，零件系统118的原点(即，零件中心)将假定新的零件位置122。然而，如图5所示，零件系统118、固定件系统116和工作台系统112(即，P、F和T系统)的取向可以保持与机器系统110的取向对准。零件系统118也可以被称为全局坐标系。
使用这些示例性关系，方程式2可以用于定义机器系统110内的零件系统118(例如，零件中心)的原点。方程式2中的“W”值是定义机器系统110内的零件系统118的原点的工件坐标位置。
如方程式2所使用的，点(TxB、TyB、TzB)表示从机器零点(即，机器系统110的原点)测量的B工作台78的标称中心。
类似地，点(TxA、TyA、TzA)表示从机器零点(即，机器系统110的原点)测量的A工作台76的标称中心。注意，A工作台76或B工作台78可以表示图5所示的工作台系统112，因为这个图示是二维的。点(Fx0、Fy0、Fz0)表示当可变工作台角B＝0时，固定件中心(即固定件系统116的原点)与工作台中心之间的距离；并且当工作台角B＝0时，点(Px0、Py0、Pz0)表示零件中心(即零件系统118的原点)与固定件中心之间的距离。
特定特征部124可以通过诸如图4所示的主轴124的工具加工到工件12中。如图5所示，当工件12移动通过可变角114时，特定特征部124可在零件系统118、固定件系统116和工作台系统112(即，P、F和T系统)内移动，但是固有地固定在工件12上。
还参考图6，并且继续参考图1-5，示出了用于方法或算法的示意性流程图。图6广义地示出了用于补偿具有至少五个运动或自由轴线的可控制造系统的方法200，诸如制造工具14。系统10或其他计算机控制系统的部分可以执行方法200。尽管本文参考本文所描述的部件、系统、方法和技术在图中示出了方法200的操作，但是其他制造系统可以利用方法200。
步骤210：开始。
方法200可以在开始处或初始步骤开始，在此期间方法200被激活。方法200可以不断地运行或循环，或者仅可以在需要时执行。
步骤212：加载零件特征。
为了生产表示期望零件的工件12，方法200包括加载或输入零件的特征。例如，零件刻印品可以传送到制造工具14、CMM 18和补偿处理器20。请注意，零件刻印品可能是三维的。加载零件特征可以包括将零件刻印品转换为用于制造工具14的G代码，并将零件的尺寸转换成CMM 18的原始坐标系。
步骤214：生产工件。
方法200包括基于零件刻印品使用制造工具14生产一个或多个工件12。因此，每个所得到的工件12包括基于来自零件刻印品的多个标称尺寸集的多个零件特征部16。
步骤216：尺寸测量工件。
方法200包括用诸如CMM 18的尺寸测量装置测量一个或多个工件12的零件特征部16中的一个或多个。在一些配置中，所生产的每个工件12可以被CMM 18提交用于测量。
然而，在其它配置中，仅对所选择的工件12进行测量。测量的工件12将用作制造装置14的操作的代表性样品。测量的工件12可以随机选择，基于移位计划选择，或以统计选定间隔选择。
步骤218：得到偏差集。
方法200包括从测量的零件特征部16和零件刻印品中的标称尺寸集之间的差值中得到多个偏差集。根据在CMM 18中进行的测量，补偿处理器20或CMM 18自身确定相对于零件刻印品的偏差。
这些偏差集表示制造工具14不能在零件刻印品的尺寸公差内生产工件12。如上所述，这些错误可以通过机械调整或电子补偿来解决。给定尺寸的x方向偏差可以表示为ΔXcmm，其等于公称尺寸和测量尺寸之间的差值，使得：ΔXcmm＝Xnominal-Xcmm。基于相似的差值(即ΔZcmm＝Znominal-Zcmm，以及ΔYcmm＝Ynominal-Ycmm)，完全偏差集通常包括ΔX、ΔY和ΔZ分量。然而，请注意，即使制造工具14(诸如本文中所示的许多工具)可能包含多于一个旋转轴线，CMM 18通常仅测量线性尺寸，使得偏差集仅包括线性偏差。
步骤220：将偏差转换成零件或机器坐标系。
CMM 18可以确定相对于对CMM 18来说是原始的坐标系的偏差集。因此，方法200可以包括将测量的零件特征部16的每个偏差集转换成零件刻印品或制造工具14的公共坐标系，如果偏差最初不是从这种系统中得到的。
例如，偏差集可以转换为例如图2的机器坐标系统38或零件坐标系40或图5的机器系统110或零件系统118。在某些配置中，CMM 18可以将零件系统118用作基座坐标系，使得偏差集是直接参照零件系统118计算的，并且需要较少的平移。
步骤222：组合线性方程式。
方法200包括组合或形成将测量的零件特征部16的偏差集等同于多个补偿变量24的线性方程式组。方程式3示出了三个这样的线性方程式，每个针对偏差集的每个分量(在方程式3的右侧)。
有九个补偿变量24(每个以方程式3左侧的Δ开始)。因此，该说明性示例中的补偿变量为：ΔTxB、ΔTzB、ΔPx0、ΔB；ΔTyA、ΔTzA、ΔPy0、ΔA；和ΔPz0。
在所示的配置中，方程式3对偏差集的负方向求解。然而，可以对其他线性方程式不同地取向。
步骤224：对补偿变量求解。
方法200可以针对测量的特征部16中的每一个形成一个或多个偏差集，使得可以存在数百个方程式3所示的线性方程式。因此，系统产生比未知数更多的方程式。方法200对线性方程式求解来确定方程式3中所示的九个补偿24个变量。
在一些配置中，方法200使用最小二乘拟合解来求解补偿变量的方程式。利用最小二乘拟合解，方法200最小化在步骤222中建立的等式的结果中产生的误差的平方和。然而，最小二乘法仅仅是求解具有比未知数更多的解的方程式的一种可能的方法，并且任何合适的技术可以与方法200一起使用。
步骤226：输入补偿变量到机器。
方法200将所计算的补偿变量传送或输入到计算机控制的制造工具14。寄存器内置在制造工具14的固定的G代码编程中，使得补偿变量可以并入到制造工具14的操作中，而不改变固定的G代码编程。
该移位工件坐标系在下面的方程式4中示出，并且包括九个补偿变量24-其中的每一个前面是在各个方程式的右侧上的Δ-由补偿处理器求解。移位的W值可以通过制造系统10的G代码编程中的寄存器来输入。
步骤230：电子移位机。
方法200包括通过求解的补偿变量来移位制造系统10的位置。特别地，如方程式4所示，方法200可以基于所求解的补偿变量，将表示工件12的坐标系的位置移位到机器坐标系内。
通过电子地移位制造工具的坐标，由制造工具14执行的所得到的制造操作相对于在移位之后产生的实际工件12物理地移位或偏移。例如，在基本情况下，线性方程式可以确定工作台系统112的x值之一的补偿变量之一去掉0.01英寸。制造工具14的电子移位的结果将是考虑到这种偏差并且相对于工作台系统112在相反方向上移动物理加工过程。因此，制造工具14基于补偿变量改进制造操作，并且不改变制造工具14的固定G代码编程。
步骤232：结束/重复。
可以结束或可以立即或在将来重复方法200。
还参考图7A至图7D，并且继续参考图1至图6，其中示出了计算机控制的制造系统或制造工具的几个版本，在此可以实现本文描述的方法和技术。这些示例性系统以与图4所示的5轴A在B上式数控铣床相似的方式被使用，并且可以具有方法200或应用于其的类似的算法或过程。仅以粗略的方式描述图7A至图7D所示的系统。
图7A示出了6轴机器310的示意图，其是具有可旋转主轴的A在B上式工作台式数控铣床。示出的6轴机器310具有相对于说明性x-y-z坐标系325能够平移三度的切割主轴324。工件和任何相关联的固定件可以位于座靠于B工作台328上的A工作台326上。此外，与图4所示的制造工具14不同，切割主轴324能够围绕主轴-A轴线330移动或旋转。
图7B示出了7轴机器360的示意图，其是具有可围绕两个轴线旋转的主轴的C在B上式工作台数控铣床。所示的7轴机器360具有相对于说明性x-y-z坐标系375能够进行三度平移的切割主轴374。工件和任何相关联的固定件可以位于座靠于B工作台378上的C工作台376上。在示例性的7轴机器360中，切割主轴374能够围绕主轴A轴线380以及围绕主轴B轴线382移动或旋转。
图7C示出了作为具有双轴线主轴的车铣的6轴机器410的示意图。工件412可相对于切割主轴424旋转，并且可以用夹头416保持。相对于说明性的x-y-z坐标系425、切割主轴424能够平移三度。切割主轴424也能够围绕主轴A轴线430以及围绕主轴B轴线432移动或旋转。
图7D示出了多轴机器人460的示意图。虽然可以与方法200一起使用的其它机器配置已经被示为铣刀或其他机器去除材料，但是除了切割之外，多轴机器人460还可以用于附加工艺。例如但不限于多轴机器人460可用于相对于彼此焊接、紧固或定位工件。
方法200可以与未示出的其它计算机控制的机器或加工系统一起使用。这样的系统包括但不限于：齿轮加工系统；摆动拉床系统；和磨削系统。注意，方法200可以应用于具有相对于图中所示的自由度的附加或不同自由度的系统。
虽然已经详细描述了用于执行所公开的方法、过程和结构的一些最佳模式，但是所公开的方法、过程和结构所涉及的领域中熟悉的那些将认识各种替代设计和实施例，用于在所附权利要求的范围内实施本公开。所有的方向性参考(例如，较上方、较下方、向上、向下、左、右、向左、向右、上方、下方、垂直和水平)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，而不造成限制，特别是关于公开的方法，过程和结构的位置、取向或使用的限制。意图是上述描述中所包含的或附图中所示的所有内容应被解释为仅作为说明而不是限制。

Claims (8)

1.一种加工系统，包括：
多轴加工装置，其配置为基于用于工件的零件刻印品轮廓标称尺寸来生产工件；
尺寸测量装置，其配置为获取所述工件的测量尺寸；以及
补偿处理器，其配置为：
将所述测量的尺寸与所述标称尺寸进行比较，并从其中确定多个偏差集；以及
将所述偏差集转移到所述多轴加工装置，
其中所述多轴加工装置基于所述偏差集将所述机器坐标系移位。
2.根据权利要求1所述的加工系统，还包括：
当所述补偿处理器从所述偏差集计算多个补偿变量，并将所述补偿变量传送到所述多轴加工装置，以及
其中所述多轴加工装置基于所述补偿变量来将所述机器坐标系移位。
3.根据权利要求2所述的加工系统，
其中所述补偿处理器配置为经由所述多轴加工装置的G代码编程中的寄存器将所述补偿变量传送到所述多轴加工装置。
4.根据权利要求3所述的加工系统，其中存在至少九个补偿变量。
5.一种用于补偿具有至少五个运动轴线的可控制造系统的方法，包括：
通过基于零件刻印品的所述制造系统生产工件，使得每个工件基于所述零件刻印品中的多个标称尺寸集包含多个零件特征部；
用尺寸测量装置测量所述零件特征部；
从所述测量的零件特征部和所述零件刻印品中的所述标称尺寸集之间的差值中得到多个偏差集；
形成将所述测量的零件特征部的所述偏差集等同于多个补偿变量的线性方程式组；
对所述补偿变量的所述线性方程式求解；以及
通过所述求解的补偿变量来移位所述制造系统的位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述求解的线性方程式为：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tx</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tz</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Fy</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Fz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;X</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>A&amp;Delta;Ty</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>A&amp;Delta;Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi> </mi> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tx</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi> </mi> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tz</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Py</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Fz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tx</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Fx</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Y</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>A&amp;Delta;Ty</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>A&amp;Delta;Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi> </mi> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tx</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi> </mi> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <msub> <mi>B&amp;Delta;Tz</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Fy</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>A</mi> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tx</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Fx</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>B</mi> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Z</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>m</mi> <mi>m</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中：
A是A工作台的角度、B是B工作台的角度，
TxB、TyB、TzB是相对于所述制造系统到所述B工作台的所述标称中心的尺寸，
TxA、TyA、TzA是相对于所述制造系统到所述A工作台126的所述标称中心的尺寸，
Fx0、Fy0、Fz0是当B为零时所述工件被安装到固定件的中心的尺寸，
Px0、Py0、Pz0是当B为零时到所述工件的中心的尺寸，
Xcmm、Ycmm、Zcmm是由所述尺寸测量装置测量的至少一个零件特征部的尺寸，
ΔXcmm、ΔYcmm、ΔZcmm是如所知应用的所述偏差集，以及
ΔTyA、ΔTzA；ΔTxB、ΔTzB；ΔPx0、ΔPy0、ΔPz0；以及ΔB、ΔA是求解的九个补偿变量。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：其中通过所述求解的补偿变量来移位所述制造系统的所述位置包含将工件坐标系移动到Wx、Wy、Wz、WA和WB，如由所述方程式确定：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>W</mi> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tx</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Tx</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tx</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>B</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>B</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>W</mi> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Ty</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Ty</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Ty</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>W</mi> <mi>z</mi> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tz</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Tz</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tx</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Px</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>B</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Tz</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Py</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;Pz</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>A</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>cos</mi> <mi> </mi> <mi>B</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>A</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>A</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>A</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>W</mi> <mi>B</mi> </msub> <mo>=</mo> <mi>B</mi> <mo>+</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>B</mi> <mo>.</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
8.根据权利要求7所述的方法，其中求解所述补偿变量的线性方程式包含应用最小二乘拟合方法。
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