CN110666589A - 用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置，选取待加工工件，根据需要对其进行试切工作，查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差，用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀，如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，可以很好的确定工件初始坐标，保证设备的正常运行，以及设备的工作效果，同时可以进行多次减少误差的工作，保证误差值降到很低，加工工件质量好。

Description

用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置
技术领域
本发明涉及工件加工方法技术领域，具体领域为一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置。
背景技术
在坐标测量领域中对于工件的形状检查通常有利的是,以探测器扫描工件, 该探测器相对于所述旋转装置具有几乎恒定的工作取向和工作位置，同时旋转装置使工件旋转。工作位置和工作取向不完全恒定,因为工件通常相对于旋转装置的旋转轴线非精确旋转对称地设置和/或不是或者非精确地旋转对称地成形。例如,坐标测量仪的探测器(该探测器接触式探测工件表面)可以由坐标测量仪在固定位置中并且在取向确定的情况下被保持，其中,探测器根据工件待测量的形状相对于探测器的保持部不同程度地偏转。通过几乎恒定的工作取向和工作位置能够使由于坐标测量仪与位置以及与取向有关的误差所导致的坐标测量的误差最小化。在该情况下,旋转装置的误差显著地确定了测量结果.工件测量的速度可以在许多情况下以这种方式提高，现有设备不能对工件的初始坐标进行准确快速的寻找，同时只能进行单一的减小误差工作，实用性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法，包括以下步骤：
步骤一：选取待加工工件，根据需要对其进行试切工作，包括：
a.根据待加工工件，选取合适的加工刀头，将其装配在机床的转轴上，并开启转轴连接的动力装置；
b.使用调节转把，调节刀头运动，保证刀头慢慢贴向工件的左端面，当刀头与工件贴合后，工件会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
c.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X1；
d.使用调节手轮继续调节工作台横向运动，并调节刀头慢慢贴向工件的右端面，同时工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
e.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
f.用类似于b、d步骤的方向找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、 Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
g.调节使用调节转把，带动刀头沿着Z方向运动，工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动，此时刀头的位置为Z轴坐标点；
h.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法，包括以下步骤：
步骤一：使用具有离心力工作原理的测量设备，测量待测工件的X轴与Y 轴坐标，同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置，包括：
a.将分中棒装配在机床转轴上，并设定转速保持在550r/min,此时先人为的使测头中心线偏移夹持头中心线,让测头相对夹持头进行摆动工作；
b.移动设备工作面与主轴，保证分中棒的一端测头靠向待加工工件的左侧端面，继续使用微调装置，保证分中棒的一端测头与待测工件进行贴合接触，此时测头相对夹持头进行摆动会慢慢停止，继续使用微调装置，直到测头再次进行摆动工作，不摆动时，测头的位置为X1；
c.沿着Z轴的反向慢慢抬起分中棒到达工件表面之上，并且只沿着X轴移动工作面，让测头靠近工件的右侧端面，测试方法b，最后不摆动时，测头的位置为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
d.用与b、c步骤相同的的方法找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
e.同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置；
f.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
优选的，包括加工刀头、机床、转轴、动力装置、调节转把和夹具，所述机床上装配有动力装置，所述动力装置与转轴转动装配，所述转轴的端头固定装配有刀头，所述调节转把与动力装置固定装配，所述动力装置与机床滑动卡接，所述机床上固定装配有夹具。
优选的，所述夹具均匀装配在机床上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法及装置，可以很好的确定工件初始坐标，保证设备的正常运行，以及设备的工作效果，同时可以进行多次减少误差的工作，保证误差值降到很低，加工工件质量好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法，包括以下步骤：
步骤一：选取待加工工件，根据需要对其进行试切工作，包括：
a.根据待加工工件，选取合适的加工刀头，将其装配在机床的转轴上，并开启转轴连接的动力装置；
b.使用调节转把，调节刀头运动，保证刀头慢慢贴向工件的左端面，当刀头与工件贴合后，工件会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
c.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X1；
d.使用调节手轮继续调节工作台横向运动，并调节刀头慢慢贴向工件的右端面，同时工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
e.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
f.用类似于b、d步骤的方向找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、 Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
g.调节使用调节转把，带动刀头沿着Z方向运动，工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动，此时刀头的位置为Z轴坐标点；
h.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
具体而言，包括以下步骤：
步骤一：使用具有离心力工作原理的测量设备，测量待测工件的X轴与Y 轴坐标，同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置，包括：
a.将分中棒装配在机床转轴上，并设定转速保持在550r/min,此时先人为的使测头中心线偏移夹持头中心线,让测头相对夹持头进行摆动工作；
b.移动设备工作面与主轴，保证分中棒的一端测头靠向待加工工件的左侧端面，继续使用微调装置，保证分中棒的一端测头与待测工件进行贴合接触，此时测头相对夹持头进行摆动会慢慢停止，继续使用微调装置，直到测头再次进行摆动工作，不摆动时，测头的位置为X1；
c.沿着Z轴的反向慢慢抬起分中棒到达工件表面之上，并且只沿着X轴移动工作面，让测头靠近工件的右侧端面，测试方法b，最后不摆动时，测头的位置为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
d.用与b、c步骤相同的的方法找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
e.同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置；
f.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
具体而言，包括加工刀头、机床、转轴、动力装置、调节转把和夹具，所述机床上装配有动力装置，所述动力装置与转轴转动装配，所述转轴的端头固定装配有刀头，所述调节转把与动力装置固定装配，所述动力装置与机床滑动卡接，所述机床上固定装配有夹具。
具体而言，所述夹具均匀装配在机床上。
工作原理：本发明选取待加工工件，根据需要对其进行试切工作，包括：根据待加工工件，选取合适的加工刀头，将其装配在机床的转轴上，并开启转轴连接的动力装置；使用调节转把，调节刀头运动，保证刀头慢慢贴向工件的左端面，当刀头与工件贴合后，工件会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；此时记录刀头的横向坐标位置，设为X1；使用调节手轮继续调节工作台横向运动，并调节刀头慢慢贴向工件的右端面，同时工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；此时记录刀头的横向坐标位置，设为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；用类似于b、 d步骤的方向找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；调节使用调节转把，带动刀头沿着Z方向运动，工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动，此时刀头的位置为Z轴坐标点；综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选取待加工工件，根据需要对其进行试切工作，包括：
a.根据待加工工件，选取合适的加工刀头，将其装配在机床的转轴上，并开启转轴连接的动力装置；
b.使用调节转把，调节刀头运动，保证刀头慢慢贴向工件的左端面，当刀头与工件贴合后，工件会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
c.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X1；
d.使用调节手轮继续调节工作台横向运动，并调节刀头慢慢贴向工件的右端面，同时工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动；
e.此时记录刀头的横向坐标位置，设为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
f.用类似于b、d步骤的方向找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
g.调节使用调节转把，带动刀头沿着Z方向运动，工件依然会被刀头切割溅出切削，刚好飞出切削时，立刻停止使用调节转把，刀头不在继续运动，此时刀头的位置为Z轴坐标点；
h.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
2.根据权利要求1所述的一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：使用具有离心力工作原理的测量设备，测量待测工件的X轴与Y轴坐标，同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置，包括：
a.将分中棒装配在机床转轴上，并设定转速保持在550r/min,此时先人为的使测头中心线偏移夹持头中心线,让测头相对夹持头进行摆动工作；
b.移动设备工作面与主轴，保证分中棒的一端测头靠向待加工工件的左侧端面，继续使用微调装置，保证分中棒的一端测头与待测工件进行贴合接触，此时测头相对夹持头进行摆动会慢慢停止，继续使用微调装置，直到测头再次进行摆动工作，不摆动时，测头的位置为X1；
c.沿着Z轴的反向慢慢抬起分中棒到达工件表面之上，并且只沿着X轴移动工作面，让测头靠近工件的右侧端面，测试方法b，最后不摆动时，测头的位置为X2，由此可以推算出X轴坐标原点为(X1+X2)/2；
d.用与b、c步骤相同的的方法找到工件纵向的两个端头位置，分别设为Y1、Y2，由此可以推算出Y轴坐标原点为(Y1+Y2)/2；
e.同时使用Z轴设定器确定工件Z轴原点在坐标系中的位置；
f.综上所述，工件的X轴、Y轴以及Z轴的坐标原点已经找出；
步骤二：查明影响加工误差的因素，并对其进行记录分析，使用大进给量方向切削法对工件进行切割工作，消除了轴向切削力引起的弯曲变形，直接减少误差；
步骤三：用弹簧进行辅助，进一步消除加工时因热变形所引起的误差，同时保证工件的夹具均匀排布，保证夹具的夹紧力分布均匀；
步骤四：如果依然存在误差，此时需要人工制造一个误差量，用来抵消掉工艺系统产生的原始误差，从而提高加工精度；
步骤五：此时需要对仅存的误差进行转移工作，误差转移是指转移工艺的热变形和受力变形等，需要时刻关注，并对其进行合理的转移；
步骤六：最后对相关联的两个平面互相比较参考进行修改，以对方平面为标准进行打磨加工，达到很好的加工精准度。
3.一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的装置，其特征在于：包括加工刀头、机床、转轴、动力装置、调节转把和夹具，所述机床上装配有动力装置，所述动力装置与转轴转动装配，所述转轴的端头固定装配有刀头，所述调节转把与动力装置固定装配，所述动力装置与机床滑动卡接，所述机床上固定装配有夹具。
4.根据权利要求3所述的一种用于确定工件坐标及降低其加工旋转误差的装置，其特征在于：所述夹具均匀装配在机床上。
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