CN108332642A - 一种直角头精度检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直角头精度检测方法，包括以下步骤：第一步，确定测头有效长度；通过标准刀具、量块及测头计算测头的有效长度；第二步，确定所述测头直径；通过标准环规计算出测头直径；第三步，确定标准球中心及主轴中心；第四步，安装直角头后测量机床坐标：第五步，通过上述测量值计算所述直角头的精度。本发明通过上述步骤计算出直角头安装精度误差，以便在后续加工过程中进行补偿，有助于提高加工精度。

Description

一种直角头精度检测方法
技术领域
本发明涉及一种直角头精度检测方法。
背景技术
龙门加工中心是制造加工大型零件的有效工具。对复杂零件进行加工时需要配置全自动直角头以便进行五面体加工。在加工之前通常必须检测直角头的相关精度，以便将精度补偿到系统中，确保零件精度加工合格。
传统方法中直角头安装到机床上使用时，无相关补偿，并且每加工一面就需要对刀一次，相对空间位置无法确定，也无法使用编程一序加工，导致加工零件精度度低，耗时长。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种直角头精度检测方法，以获取直角头精度，提高直角头加工精确性。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种直角头精度检测方法包括以下步骤：
第一步，确定测头有效长度；标准刀具安装于主轴，量块固定于工作台，所述标准刀具尖端接触所述量块上表面，获取此时机床的坐标位置O；卸下所述标准刀具，测头安装于所述主轴，碰触所述工作台，获取机床的坐标位置O'，通过两次获取的机床坐标位置O及O'，计算所述测头的有效长度；
第二步，确定所述测头直径；所述测头安装于所述主轴，标准环规固定于所述工作台，所述测头触碰所述标准环规内表面多个测量点，分别获取机床坐标位置，以计算出所述测头直径；
第三步，确定标准球中心及所述主轴中心：所述标准球固定于所述工作台，所述测头安装于所述主轴，所述测头触碰所述标准球上的多个测点进行测量，以确定所述标准球的球心坐标及所述主轴中心的坐标；
第四步，安装直角头后测量机床坐标：所述直角头安装于所述主轴，所述测头安装于所述直角头，所述测头位于水平位置并测量所述标准球上的多个检测点；旋转所述直角头，每次旋转90°后重复测量所述多个检测点，分别获取机床坐标值；
第五步，计算所述直角头的精度：通过上述测量值计算所述直角头的精度。
进一步地，在第一步中，每一测量过程至少重复三次。
进一步地，在第二步中，所述测量点的数量为四个，其中两所述测量点相对设置，并且其连接线与另外两个所述测量点的连线垂直。
进一步地，每一所述测量点至少测量三次。
进一步地，在第三步中，所述标准球上的测点有五个，其中一所述测点位于所述标准球顶部，另外四个所述测点位于同一大圆上。
进一步地，在第四步中，所述检测点有四个，其中一所述检测点位于所述检测球的顶部，另外三个所述检测点位于所述检测球的大圆上。
进一步地，所述直角头的精度包括直角头刀具回转中心与所述直角头回转中心之间的距离、所述直角头回转中心与所述滑枕主轴中心的距离、所述直角头刀具回转中心与所述滑枕主轴端面的距离及所述直角头端面与所述直角头回转中心的距离。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过上述步骤计算出直角头安装精度误差，以便在后续加工过程中进行补偿，有助于提高加工精度。
附图说明
图1为本发明中通过标准刀具及量块进行测量的一示意图；
图2为本发明通过测头进行测量的一示意图；
图3为本发明通过标准球及测头进行测量的一示意图；
图4为本发明通过测头、标准球及直角头进行测量的一示意图。
图中：1、主轴；11、滑枕主轴中心；2、标准刀具；3、量块；4、工作台；5、测头；6、标准球；7、直角头；71、直角头刀具回转中心；72、C轴回转中心；73、直角头端面。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种直角头精度检测方法，包括以下步骤：
第一步，确定测头有效长度。如图1所示，将标准刀具2安装于主轴1，量块3放置于工作台4的工作面，使标准刀具2向量块3方向移动，当刀具的尖端接触量块3上表面时，记录下机床坐标位置O；继续参阅图2，卸下标准刀具2，将测头5安装于主轴1，移动主轴1使测头2触碰工作面，然后记录下机床坐标位置O’；通过两次测量的机床坐标值，计算出测头5有效长度L。
优选的，测量机床坐标位置O及O’时，分别至少重复测量三次，通过求取平均值，减小测量误差，提高测量准确性。
第二步，确定测头5直径。使用测头5触碰标准环规直径两端端点点的位置坐标，从而根据环规尺寸和测量坐标计算出测头5的直径。
由于环规直径上的两点难以直接选取，测量时首先所述测头5首先碰触标准环规相对两点，各自获取机床坐标值，然后在垂直上述两点连线的方向上选择相对两点作为测量点，分别获取机床坐标值P及P'。由于两相对点连线的垂直方向经过标准环规圆心，通过测量坐标值P及P'易计算出测头5的直径。
另外，可以重复上述步骤，对每次测量后计算出的测头5直径求取平均值，减小测量误差。
第三步，确定标准球6中心和滑枕主轴中心11。继续参阅图3，在工作台上固定一球径已知的标准球6，随机选取标准球6表面5个点测量其坐标值，测量点的选取尽量分散，优选的，以选择标准球6顶部及前后左右作为测量点；根据测量数据计算出标准球6球体中心的三维坐标及滑枕主轴中心11的二维坐标。
第四步，安装直角头7测量机床坐标。继续参阅图4，在主轴箱上安装直角头7并在直角头7上安装测头5，此时直角头7的C轴处于0°，测头5触碰测标准球6，选取标准球6顶部及大圆上的三个点作为测量点，分别获取此时机床坐标值。直角头7的C轴在水平面内旋转，当其分别位于90°、180°及270°位置时，重复上述测量过程各自获取四个机床坐标值。
第五步，校正直角头7精度。根据前四步获取及计算出的数值确定直角头7精度分别计算出直角头刀具回转中心71到C轴回转中心距离72；C轴回转中心72到滑枕主轴中心11的距离；直角头刀具回转中心71到滑枕主轴端面的距离；直角头端面73到C轴回转中心距离72，在数控操作过程中使用上述数据对直角头7进行精度补偿，从而提高工件加工精度。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种直角头精度检测方法，其特征在于：所述直角头精度检测方法包括以下步骤：
第一步，确定测头有效长度；标准刀具安装于主轴，量块固定于工作台，所述标准刀具尖端接触所述量块上表面，获取此时机床的坐标位置O；卸下所述标准刀具，测头安装于所述主轴，碰触所述工作台，获取机床的坐标位置O'，通过两次获取的机床坐标位置O及O'，计算所述测头的有效长度；
第二步，确定所述测头直径；所述测头安装于所述主轴，标准环规固定于所述工作台，所述测头触碰所述标准环规内表面多个测量点，分别获取机床坐标位置，以计算出所述测头直径；
第三步，确定标准球中心及所述主轴中心：所述标准球固定于所述工作台，所述测头安装于所述主轴，所述测头触碰所述标准球上的多个测点进行测量，以确定所述标准球的球心坐标及所述主轴中心的坐标；
第四步，安装直角头后测量机床坐标：所述直角头安装于所述主轴，所述测头安装于所述直角头，所述测头位于水平位置并测量所述标准球上的多个检测点；旋转所述直角头，每次旋转90°后重复测量所述多个检测点，分别获取机床坐标值；
第五步，计算所述直角头的精度：通过上述测量值计算所述直角头的精度。
2.如权利要求1所述直角头精度检测方法，其特征在于：在第一步中，每一测量过程至少重复三次。
3.如权利要求1所述直角头精度检测方法，其特征在于：在第二步中，所述测量点的数量为四个，其中两所述测量点相对设置，并且其连接线与另外两个所述测量点的连线垂直。
4.如权利要求3所述直角头精度检测方法，其特征在于：每一所述测量点至少测量三次。
5.如权利要求1所述直角头精度检测方法，其特征在于：在第三步中，所述标准球上的测点有五个，其中一所述测点位于所述标准球顶部，另外四个所述测点位于同一大圆上。
6.如权利要求1所述直角头精度检测方法，其特征在于：在第四步中，所述检测点有四个，其中一所述检测点位于所述检测球的顶部，另外三个所述检测点位于所述检测球的大圆上。
7.如权利要求1所述直角头精度检测方法，其特征在于：所述直角头的精度包括直角头刀具回转中心与所述直角头回转中心之间的距离、所述直角头回转中心与所述滑枕主轴中心的距离、所述直角头刀具回转中心与所述滑枕主轴端面的距离及所述直角头端面与所述直角头回转中心的距离。
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