CN113211182A - 一种试切试找四轴旋转中心方法 - Google Patents

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高新刚
熊朝林
何超峰
岳为民
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    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
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Abstract

本发明公开了一种试切试找四轴旋转中心方法，包括加工中心技术领域，本发明通过将卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合，再对四轴Y向的绝对中心和四轴旋转Z向绝对中心的确定，可快速准确确定四轴旋转中心。

Description

一种试切试找四轴旋转中心方法
技术领域
本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种试切试找四轴旋转中心方法。
背景技术
四轴加工中心从数控铣床发展而来，通过三轴或三轴以上的联动控制、自动交换加工刀具，可以在一次装夹中完成多道工序的加工。几何精度是高精度加工中心的重要性能指标。一台四轴加工中心需要经过多次精度检测和调整，通过验收之后才能交付给用户使用。检测机床的几何误差与运动误差常用以下两种方式：通过检测仪器测量刀具相对于工作台的微位移误差获取机床误差，或者通过检测精加工试件的几何误差、尺寸误差、表面粗糙度评价机床误差。根据相关检测标准，使用传统的检测方法，需要利用直线尺、水平仪、分度台和干涉仪等多种工具。
目前四轴加工中心非常普遍，转台的精度主要依赖于四轴的精度，而四轴最重要的就是第四轴的旋转中心，如果找不准，加工出来的多面体则会导致做出来的产品位置不准、错位，增加调试产品的难度等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在四轴旋转中心找不准，影响产品的位置精度，以及增加调试产品的难度的缺点，而提出的一种试切试找四轴旋转中心方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种试切试找四轴旋转中心方法，具体步骤如下：
步骤一、在四轴设备上安装三爪卡盘；
步骤二、在三角卡盘插入圆棒料，并圆棒料进行固定夹持；
步骤三、床指令代码将机床四轴定位为A0角度；
步骤四、确定圆棒料的圆心坐标；
步骤五、机床主轴上装一把刀具，并且转动主轴，主轴带动刀具转动进行切割，设定圆料棒的两个扁位之间尺寸A1；
步骤六、机床代码指令将刀具移动到小于圆棒料半径的位置，机床读取刀具长度的值后，并且记住刀具当前的Z向坐标位置，进给移动机床Y轴在棒料上加工出一个扁位；
步骤七、使用代码指令将四轴旋转180°带动圆棒料转动180°，将圆棒料未加工部位转动至刀具下方，刀具再对圆棒料加工出一个扁位，使圆棒料形成两个平行的面；
步骤八、圆棒料加工完两个扁位后，四轴旋转带动圆棒料旋转90°，使两个扁位分别平行于机床的Z轴，两个扁位的分中线即为四轴Y向的绝对中心；
步骤九、测量两个扁位的尺寸A2，计算Z向的补偿值A3，根据补偿值A3调节刀具在z向的移动距离，再次重复步骤一到六对圆棒料继续加工出两个扁位，再次加工的扁位之间尺寸符合A1时刀具在Z向的位置为四轴旋转Z向绝对中心。
优选的，所述步骤一中卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合。
优选的，所述步骤六的刀具的Z轴方向不能移动。
优选的，所述步骤七的刀具的Z轴方向不能移动。
优选的，所述补偿值A3=(A1+A2)/2。
优选的，所述补偿值A3的值为正值时刀具在Z向上向下移动。
优选的，所述补偿值A3的值为负值时刀具在Z向上向上移动。
有益效果：
1.本发明通过将卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合，再对四轴Y向的绝对中心和四轴旋转Z向绝对中心的确定，可快速准确确定四轴旋转中心，编制数控加工程序无论产品多少个角度和面都可以使用一个坐标（MCS）进行编程，大大减少编程和做工艺文件的工作量。
2.本发明减少调试时找坐标的时间，四轴旋转中心找准，并且编程全部都使用旋转中心为坐标，调试时只要找一个坐标即可，减少调试的时间，提高调试的效率，并且方便操作人员对产品坐标系的理解。
3.本发明通过找准四轴的旋转中心，并且使用旋转中心为坐标编程，对产品的质量更加有保证，减少人为因找多个坐标时Y方向和Z向累积的误差导致产品加工出来位置超差，保证了产品精度。
4.本发明对于换不同产品时，不需要再次进行找四轴的旋转中心，每一台设备只需要找一次即可进行加工，减少了调试找坐标的次数，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明提出的加工时结构示意图。
图2为本发明提出的卡盘与四轴连接时结构示意图。
图3为本发明提出的圆棒料切割第一个扁位时结构示意图。
图4为本发明提出的圆棒料切割第二个扁位时结构示意图。
图5为本发明提出的四轴Y向的绝对中心测量前结构示意图。
图6为本发明提出的四轴Y向的绝对中心确认时结构示意图。
图7为本发明提出的四轴旋转Z向绝对中心确认后圆棒料结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例：
参照图1所示：
一种试切试找四轴旋转中心方法，具体步骤如下：
步骤一、在四轴设备上安装三爪卡盘，卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合（图2所示）；
步骤二、在三角卡盘插入圆棒料，并圆棒料进行固定夹持；
步骤三、床指令代码将机床四轴定位为A0角度；
步骤四、确定圆棒料的圆心坐标；
步骤五、机床主轴上装一把刀具，并且转动主轴，主轴带动刀具转动进行切割，设定圆料棒的两个扁位之间尺寸A1；
步骤六、机床代码指令将刀具移动到小于圆棒料半径的位置，机床读取刀具长度的值后，刀具的Z轴方向不能移动，并且记住刀具当前的Z向坐标位置，进给移动机床Y轴在棒料上加工出一个扁位（图3所示）；
步骤七、使用代码指令将四轴旋转180°带动圆棒料转动180°，将圆棒料未加工部位转动至刀具下方，刀具再对圆棒料加工出一个扁位，使圆棒料形成两个平行的面（图4所示）；
步骤八、圆棒料加工完两个扁位后，四轴旋转带动圆棒料旋转90°，使两个扁位分别平行于机床的Z轴，两个扁位的分中线即为四轴Y向的绝对中心（图5、6所示）；
步骤九、测量两个扁位的尺寸A2，计算Z向的补偿值A3，所述补偿值A3=(A1+A2)/2，所述补偿值A3的值为正值时刀具在Z向上向下移动，所述补偿值A3的值为负值时刀具在Z向上向上移动，根据补偿值A3，然后在刀具之前的Z向坐标位置基础上调节刀具在z向的移动距离，再次重复步骤一到六对圆棒料继续加工出两个扁位，再次加工的扁位之间尺寸符合A1时刀具在Z向的位置为四轴旋转Z向绝对中心（图7所示）。
通过将卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合，再对四轴Y向的绝对中心和四轴旋转Z向绝对中心的确定，可快速准确确定四轴旋转中心，编制数控加工程序无论产品多少个角度和面都可以使用一个坐标（MCS）进行编程，大大减少编程和做工艺文件的工作量。
减少调试时找坐标的时间，四轴旋转中心找准，并且编程全部都使用旋转中心为坐标，调试时只要找一个坐标即可，减少调试的时间，提高调试的效率，并且方便操作人员对产品坐标系的理解。
通过找准四轴的旋转中心，并且使用旋转中心为坐标编程，对产品的质量更加有保证，减少人为因找多个坐标时Y方向和Z向累积的误差导致产品加工出来位置超差，保证了产品精度。
对于换不同产品时，不需要再次进行找四轴的旋转中心，每一台设备只需要找一次即可进行加工，减少了调试找坐标的次数，提高生产效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、在四轴设备上安装三爪卡盘；
步骤二、在三角卡盘插入圆棒料，并圆棒料进行固定夹持；
步骤三、床指令代码将机床四轴定位为A0角度；
步骤四、确定圆棒料的圆心坐标；
步骤五、机床主轴上装一把刀具，并且转动主轴，主轴带动刀具转动进行切割，设定圆料棒的两个扁位之间尺寸A1；
步骤六、机床代码指令将刀具移动到小于圆棒料半径的位置，机床读取刀具长度的值后，并且记住刀具当前的Z向坐标位置，进给移动机床Y轴在棒料上加工出一个扁位；
步骤七、使用代码指令将四轴旋转180°带动圆棒料转动180°，将圆棒料未加工部位转动至刀具下方，刀具再对圆棒料加工出一个扁位，使圆棒料形成两个平行的面；
步骤八、圆棒料加工完两个扁位后，四轴旋转带动圆棒料旋转90°，使两个扁位分别平行于机床的Z轴，两个扁位的分中线即为四轴Y向的绝对中心；
步骤九、测量两个扁位的尺寸A2，计算Z向的补偿值A3，根据补偿值A3调节刀具在z向的移动距离，再次重复步骤一到六对圆棒料继续加工出两个扁位，再次加工的扁位之间尺寸符合A1时刀具在Z向的位置为四轴旋转Z向绝对中心。
2.根据权利要求1所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述步骤一中卡盘的卡接中心轴线与四轴旋转中心轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述步骤六的刀具的Z轴方向不能移动。
4.根据权利要求3所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述步骤七的刀具的Z轴方向不能移动。
5.根据权利要求4所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述补偿值A3=(A1+A2)/2。
6.根据权利要求5所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述补偿值A3的值为正值时刀具在Z向上向下移动。
7.根据权利要求6所述的一种试切试找四轴旋转中心方法，其特征在于，所述补偿值A3的值为负值时刀具在Z向上向上移动。
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