CN112506131B - 一种数控机床测量点选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控机床测量点选择方法，包括步骤：a.找准驱动工作台移动的轴线运动副位置；b.根据轴线运动副的位置确定距离测量装置的布置位置，要求距离测量装置的安装位置在轴线运动副的正上方。其通过恰当的选择机床的量测点能够简化机床的误差补偿模型，提高了机床的补偿效果。

Description

一种数控机床测量点选择方法
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控机床测量点选择方法。
背景技术
数控机床作为加工零部件的工作母机，它的自身精度显得尤为重要。通过提高机床硬件精度实现加工精度的提高所产生的费用很高，且效果不明显。采用误差补偿的方式提高机床的加工精度有着非常显著的经济效益。误差补偿的前提条件就是要有一个简单精确的补偿模型，然后根据建立的模型实现补偿参数模块化设计。
常规的误差补偿模型是根据补偿对象进行设计，所建立的模型通常没有考虑测量参数对建模的影响。
发明内容
本发明旨在提供一种数控机床测量点选择方法，很好的解决了上述问题，其通过恰当的选择机床的量测点能够简化机床的误差补偿模型，提高了机床的补偿效果。
本发明的技术方案是一种数控机床测量点选择方法，包括步骤：
a.找准驱动工作台移动的轴线运动副位置；
b.根据轴线运动副的位置确定距离测量装置的布置位置，要求距离测量装置的安装位置在轴线运动副的正上方。
进一步的，还包括步骤c.将距离测量装置布置在选定的位置上，对光调试，使得距离测量装置处于待测量状态。
进一步的，还包括步骤d.测量机床的误差参数，生成误差补偿参数表，将相应的补偿数据传送至数控系统，对数控机床进行误差补偿。
进一步的，所述轴线运动副为传动丝杆。
进一步的，所述距离测量装置为激光干涉仪。
进一步的，当数控机床内具有光栅尺闭环控制系统时，所述激光干涉仪的发射头布置在和光栅尺的读数头相重叠的位置。
本发明的有益效果是：本发明的数控机床测量点选择方法考虑了测量机床时测量设备的位置选择对误差补偿模型建立的影响，通过适当的选择机床的量测点能够简化机床的误差补偿模型，减少了影响误差的因素，使得机床的补偿效果更好。
附图说明
图1为本发明中现有常规测量方法的结构示意图；
图2为本发明数控机床测量的结构示意图；
图3为本发明另一种数控机床测量的结构示意图；
图中：1、工作台；2、传动丝杆；3、激光干涉仪；4、导轨；5、光栅尺。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
对机床测量过程进行分析，在常规测量中，所采用的距离测量装置一般为激光干涉仪3，放置该距离测量装置时没有过多的考虑安装位置，导致测量后建模不够准确，如图1所示。
激光干涉仪3发射光的位置大约在机床两根平行导轨4的正中间，而驱动工作台1移动的传动丝杠在其中一根导轨4下方位置，当工作台1沿着导轨4移动时，由于导轨4自身的精度、工作台1和导轨4的配合间隙的存在，使得工作台1相对于导轨4产生角度误差，该角度误差为工作台1绕着传动丝杠旋转产生，其角度为α。在水平面上，激光干涉仪3的发射光和丝杠的中心轴线的距离为L，由此产生的误差值：
δ＝L*tgα (1)
在实际误差补偿时，误差值δ没有考虑，导致误差补偿后的精度不高。
如果在实际测量时，将激光干涉仪3布置在传动丝杠的正上方，这时激光干涉仪3的发射光也在传动丝杠正上方传递，这样激光干涉仪3的发射光和传动丝杠的中心轴线的距离L为0，根据公式(1)可知误差值δ为0，如图2所示。
具体的，本发明公开了一种数控机床测量点选择方法，包括步骤：
a.找准驱动工作台1移动的轴线运动副位置；
b.根据轴线运动副的位置确定距离测量装置的布置位置，要求距离测量装置的安装位置在轴线运动副的正上方。
c.将距离测量装置布置在选定的位置上，对光调试，使得距离测量装置处于待测量状态。
d.测量机床的误差参数，生成误差补偿参数表，将相应的补偿数据传送至数控系统，对数控机床进行误差补偿。
所述轴线运动副为传动丝杆2。轴线运动副也可以为液压伸缩杆等其他轴线运动副，其当工作台1沿着导轨4移动时，由于导轨4自身的精度、工作台1和导轨4的配合间隙的存在，使得工作台1相对于导轨4产生角度误差，该角度误差为工作台1绕着液压伸缩杆旋转产生。即角度误差为工作台1绕着轴线运动副旋转产生的。
所述距离测量装置为激光干涉仪3，也可以为其他距离测量装置，如电磁波测量装置等。
如图3所示，当数控机床内具有光栅尺5闭环控制系统时，所述激光干涉仪3的发射头布置在和光栅尺5的读数头相重叠的位置。即这样在建立误差补偿模型时，
Lx＝Lxb，Ly＝Lyb，Lz＝Lzb
使得误差补偿模型能够得到相应的简化。
本发明的数控机床测量点选择方法考虑了测量机床时测量设备的位置选择对误差补偿模型建立的影响，通过适当的选择机床的量测点能够简化机床的误差补偿模型，减少了影响误差的因素，使得机床的补偿效果更好。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种数控机床测量点选择方法，其特征在于，包括步骤：
a.找准驱动工作台(1)移动的轴线运动副位置；
b.根据轴线运动副的位置确定距离测量装置的布置位置，要求距离测量装置的安装位置在轴线运动副的正上方；
还包括步骤d.测量机床的误差参数，生成误差补偿参数表，将相应的补偿数据传送至数控系统，对数控机床进行误差补偿。
2.根据权利要求1所述的数控机床测量点选择方法，其特征在于：还包括步骤c.将距离测量装置布置在选定的位置上，对光调试，使得距离测量装置处于待测量状态。
3.根据权利要求1所述的数控机床测量点选择方法，其特征在于：所述轴线运动副为传动丝杆(2)。
4.根据权利要求1所述的数控机床测量点选择方法，其特征在于：所述距离测量装置为激光干涉仪(3)。
5.根据权利要求4所述的数控机床测量点选择方法，其特征在于：当数控机床内具有光栅尺(5)闭环控制系统时，所述激光干涉仪(3)的发射头布置在和光栅尺(5)的读数头相重叠的位置。
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