CN108637791A - 一种旋转加工工件中心的自动找正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转加工工件中心的自动找正方法，包括以下步骤：提供一台数控机床，包括旋转工作台和在线测量装置，旋转工作台上配有吸盘；并且在吸盘松开状态下，将工件放置于旋转工作台上；然后在线测量装置对工件圆周侧壁进行探测，获得工件中心位置；通过数控机床程序设置，机床机头推动工件向旋转工作台轴心移动进行位置矫正，并通过反复探测和矫正，使工件中心与旋转工作台轴心满足设定的同轴要求；最后通过吸盘将工件锁紧。本发明方法不需要特殊装夹定位装置，工件任意放置，即可实现自动找正，操作简单，自动化程度高，效率高，找正精度易于保证。
Description
技术领域
本发明属于数控加工技术领域，特别涉及一种旋转加工工件中心的自动找正方法。
背景技术
机床旋转加工过程中，需要对工件中心进行找正，即保证工件中心与旋转轴的轴心重合。目前，常用的工件中心找正方法有三爪卡盘法和打表调整法两种，其中三爪卡盘法是利用自定心三爪卡盘直接装夹工件，工件中心即与旋转轴轴心重合，这种方法的找正精度主要依赖于三爪的重复定位精度，而随着装夹次数的增多，其自身精度会降低，与旋转轴的相对位置也会发生偏移，很难保证工件的中心装夹定位精度；打表调整法主要是利用千分表、百分表等进行找正，具体方法是将工件夹持在机床转轴上，转动转轴并用千分表、百分表等对工件圆周表面进行贴合测量，根据表盘示数轻轻敲击工件调整工件位置，至表盘示数最大值与最小值的差值最小为止，这种方法对操作人员的技术水平要求较高，很难保证调整的一致性，不能满足批量生产要求，而且调整时间较长，效率低，无法实现自动化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简单，能够实现旋转加工工件中心的自动找正方法，有效保证找正精度和找正效率。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种旋转加工工件中心的自动找正方法，包括以下步骤：
A．提供一台数控机床，包括旋转工作台和在线测量装置，旋转工作台上配有吸盘；
B．在吸盘松开状态下，将工件放置于旋转工作台上；
C．在线测量装置对工件圆周侧壁进行探测，获得工件中心位置；
D．判断工件中心与旋转工作台轴心是否满足同轴精度要求，若满足则执行步骤F，若不满足则执行步骤E；
E．通过数控机床程序设置，机床机头推动工件向旋转工作台轴心移动进行位置矫正，并重复步骤C；
F．完成工件位置矫正，吸盘锁紧工件。
优选地，上述一种旋转加工工件中心的自动找正方法，步骤E中所述机床机头推动工件向旋转工作台轴心移动进行位置矫正，具体步骤包括：
E1．计算工件中心与旋转工作台轴心的距离，定义为中心距；
E2．在线测量装置沿旋转工作台轴心向工件中心水平映射的延伸方向对工件进行探测，获取工件上对应点的坐标，并定义为矫正点；
E3．机床机头触碰矫正点，并推动工件向旋转工作台轴心方向移动，移动距离为中心距。
优选地，上述一种旋转加工工件中心的自动找正方法，所述步骤C包括：
C1．利用在线测量装置围绕工件的圆周侧壁探测一周，并通过数控系统获取每个探测点的坐标值；
C2．对所有探测点进行拟合，得到一个拟合圆，该拟合圆的圆心坐标即为工件中心位置坐标值。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过机床自动在线测量系统以及机头的进给运动实现了工件中心的自动找正，不需要特殊装夹定位装置，工件任意放置，即可实现自动找正，操作简单，自动化程度高，找正效率高；并且其精度不受外在因素影响，完全由机床数控系统控制，可有效保证找正精度。本发明方法不仅可以直接对被加工工件本身进行找正，也可以对作为基准用来找正工工件中心的工装进行找正。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
图2是本发明工件中心找正过程示意图。
图3是本发明工件中心位置矫正方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1和图2所示，本发明一种旋转加工工件中心的自动找正方法，包括以下步骤：
步骤100，提供一台数控机床，包括旋转工作台和在线测量装置，旋转工作台上配有吸盘；
步骤200，在吸盘松开状态下，将工件1放置于旋转工作台2上，并靠近其中心位置；
步骤300，数控机床控制在线测量装置对工件1的圆周侧壁进行探测，获得工件中心位置，其具体方法是：首先利用在线测量装置围绕工件1的圆周侧壁探测一周，并通过数控系统获取每个探测点11的坐标值，然后采用最小二乘法、平均值法、加权平均法等拟合圆方法对所有探测点11进行拟合，得到一个拟合圆3，该拟合圆3的圆心坐标即为工件1的中心位置坐标值；
步骤400，判断工件中心与旋转工作台轴心是否满足同轴精度要求，若满足则执行步骤600，若不满足则执行步骤500；
步骤500，通过数控机床程序设置，机床机头推动工件1向旋转工作台2的轴心移动进行位置矫正，并重复步骤300；
步骤600，完成工件位置矫正，吸盘锁紧工件。
图3显示了步骤500的具体方法，包括：
步骤501，根据工件1的中心位置坐标，计算工件中心O与旋转工作台轴心O’的距离，定义为中心距S；
步骤502，在线测量装置沿旋转工作台轴心向工件中心水平映射的延伸方向对工件1进行探测，获取工件1上对应点的坐标，并定义为矫正点12；
步骤503，机床机头触碰矫正点12，并推动工件1向旋转工作台轴心方向移动，移动距离为中心距S。
以上即完成一次推动矫正，通过重复步骤300进行反复探测、计算和矫正，达到设定的同轴精度要求，从而完成工件中心的自动找正，整个过程无需手动操作，全部由数控机床系统控制完成，操作简单，易于获得较高精度，并且效率高。通过采用不同类型吸盘可以实现磁性非磁性等各种材料工件的中心找正。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种旋转加工工件中心的自动找正方法，其特征在于，包括以下步骤：
A．提供一台数控机床，包括旋转工作台和在线测量装置，旋转工作台上配有吸盘；
B．在吸盘松开状态下，将工件放置于旋转工作台上；
C．在线测量装置对工件圆周侧壁进行探测，获得工件中心位置；
D．判断工件中心与旋转工作台轴心是否满足同轴精度要求，若满足则执行步骤F，若不满足则执行步骤E；
E．通过数控机床程序设置，机床机头推动工件向旋转工作台轴心移动进行位置矫正，并重复步骤C；
F．完成工件位置矫正，吸盘锁紧工件。
2.根据权利要求1所述的一种旋转加工工件中心的自动找正方法，其特征在于，所述步骤E中通过数控机床程序设置，机床机头推动工件向旋转工作台轴心移动进行位置矫正，具体步骤包括：
E1．计算工件中心与旋转工作台轴心的距离，定义为中心距；
E2．在线测量装置沿旋转工作台轴心向工件中心水平映射的延伸方向对工件进行探测，获取工件上对应点的坐标，并定义为矫正点；
E3．机床机头触碰矫正点，并推动工件向旋转工作台轴心方向移动，移动距离为中心距。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转加工工件中心的自动找正方法，其特征在于，所述步骤C包括：
C1．利用在线测量装置围绕工件的圆周侧壁探测一周，并通过数控系统获取每个探测点的坐标值；
C2．对所有探测点进行拟合，得到一个拟合圆，该拟合圆的圆心坐标即为工件中心位置坐标值。
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