CN113917888B - 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法 - Google Patents

一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113917888B
CN113917888B CN202111253898.XA CN202111253898A CN113917888B CN 113917888 B CN113917888 B CN 113917888B CN 202111253898 A CN202111253898 A CN 202111253898A CN 113917888 B CN113917888 B CN 113917888B
Authority
CN
China
Prior art keywords
point
compensation
points
angle
standard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111253898.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113917888A (zh
Inventor
周鑫
郑楠
张森堂
唐祥武
赵天杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd filed Critical AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Priority to CN202111253898.XA priority Critical patent/CN113917888B/zh
Publication of CN113917888A publication Critical patent/CN113917888A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113917888B publication Critical patent/CN113917888B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35408Calculate new position data from actual data to compensate for contour error
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,包括机床主轴回到机床零点、完成测头的标定及补偿、读入标准的数控程序、对程序进行检索,确认程序的最大行程角度范围、计算程序角向约束、以标准球的球心为原点,完成基于角向约束的标准球25个均布点测量、完成定角向精确配准计算、将求解的旋转Arot和平移Trans数值输入到机床的零件加工基准中,完成误差补偿、在补偿后的坐标基准下,完成零件数控加工、将零件加工基准补偿清零,用于下一个叶片定角向分析及误差补偿。本发明的补偿方法提升大型风扇整体叶盘固定角向叶片的加工精度,进而提升设备的数控加工能力,保证零件整体的加工精度。

Description

一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法
技术领域
本发明涉及航空航天数控加工技术领域,特别涉及一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法。
背景技术
随着航空制造产业的飞速发展,机匣、整体叶盘、叶片等航空零部件结构更加复杂的同时,加工精度要求越来越高,国内早期引入的数控设备大部分已经难以满足新产品的加工精度要求。然而,航空制造企业在有百年发展历程的同时,也面临着设备老旧的问题,航空航天制造企业80%的数控设备在1970~2000年之间采购,并且受限于企业经济发展需求和厂房空间面积,短期内不会进行大规模设备引进或批量设备更换。面对日益激烈的市场竞争压力,如何提高机床加工精度,保证零部件加工质量,降低相关生产成本,加大经济效益,是企业的发展目标。
加工中心由于零件制造、安装工艺、使用磨损等原因,每台设备都不可避免一些误差现象存在。由于误差对于设备的各项精度有着严重的影响,对数控立式加工中心的误差分析也在逐步的深入。国内开展机床精度补偿研究的主要有两个方向:一部分学者通过镭射仪检测数控立式加工中心线性定位误差,采用数控系统对数控加工中心几何误差进行补偿;另一部分学者,从减少发热、控制温升、热误差补偿3个层次对卧式加工中心的热变形与热误差进行补偿。国内的研究对于机床误差的检测及精度的提升具有促进作用,但是对于一般精度或是精度不稳定的五坐标加工中心加工航空发动机复杂零部件时,引发的各向异性误差、多角度误差积累等问题,尚未得到解决。到目前为止,尚没有公开的基于定角向标定及补偿的加工精度提升方法。
发明内容
为解决上述技术问题,提出了一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,具体技术方案如下:
一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,包括如下步骤:
步骤1,机床主轴回到机床零点;
步骤2,完成测头的标定及补偿;
测头标定指机床通过在线测量系统测量标准特征,计算测量偏差;所述的补偿指将根据测量标准特征计算的测量误差补偿到机床的坐标基准中;
步骤3,读入标准的数控程序;
步骤4,对程序进行检索,确认程序的最大行程角度范围;
所述的最大行程角度范围,指在数控程序中检索最大A角∠Amax、最小A角∠Amin,最大B角∠Bmax、最小B角∠Bmin
步骤5,计算程序角向约束;
首先,计算出程序的回转中心∠Acen、∠Bcen,∠Acen=(∠Amax+∠Amin)/2,∠Bcen=(∠Bmax+∠Bmin)/2,则程序的角向约束范围∠A=[∠Amax-∠Acen],∠B=[∠Bmax-∠Bcen];
步骤6,以标准球的球心为原点,完成基于角向约束的标准球25个均布点测量;
将标准球的球心定为(0,0,0),球面上∠A、∠B上的点坐标为:
Figure GDA0003366314890000031
其中,0≤∠A<90、0≤∠B<90;
步骤7,完成定角向精确配准计算;
所述的精确配准,指将实际测量的点坐标模型向理论的点坐标模型进行变换、重合,求解变换过程中移动、旋转的数值;
步骤8,将求解的旋转Arot和平移Trans数值输入到机床的零件加工基准中,完成误差补偿;
步骤9,在补偿后的坐标基准下,完成零件数控加工;
步骤10,将零件加工基准补偿清零,用于下一个叶片定角向分析及误差补偿。
所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其优选方案为,步骤2所述的标准特征,包括标准孔特征、标准球特征;标准球特征的测量,指对半球表面进行25点均布测量;标准孔特征的测量,指对工作台孔内径进行+X向、-X向、+Y向、-Y向,定向测量;在线测量时,同一点在测头0度、测头180度条件下测量2次,计算每一点的平均值,保证每一点测量的准确性。
所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其优选方案为,步骤6所述的25个均布点测量,指主轴在∠Acen、∠Bcen的角向下,在限定角向的约束范围内均匀分布25点,计算出点坐标,并且完成在线测量;其中,25点的点坐标及点位矢量为:
原点:
P(0,0)(0,0,R,0,0)
X轴不变,绕Y轴旋转,测量X轴轴线上的6个点坐标:
P(-3,0)(-Rsin∠B,0,Rcos∠B,0,-∠B)
Figure GDA0003366314890000041
Figure GDA0003366314890000042
Figure GDA0003366314890000043
Figure GDA0003366314890000044
Figure GDA0003366314890000045
Y轴不变,绕X轴旋转,测量Y轴轴线上的6个点坐标:
P(0,-3)(0,-Rsin∠A,Rcos∠A,-∠A,0)
Figure GDA0003366314890000046
/>
Figure GDA0003366314890000047
Figure GDA0003366314890000048
Figure GDA0003366314890000049
Figure GDA00033663148900000410
第一象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure GDA00033663148900000411
Figure GDA0003366314890000051
Figure GDA0003366314890000052
第二象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure GDA0003366314890000053
/>
Figure GDA0003366314890000054
Figure GDA0003366314890000055
第三象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure GDA0003366314890000061
Figure GDA0003366314890000062
Figure GDA0003366314890000063
第四象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure GDA0003366314890000064
Figure GDA0003366314890000065
Figure GDA0003366314890000071
所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其优选方案为,步骤7所述的定角向精确配准计算,指以25点的质心作为相对坐标系原点,将实际测量的25点质心和主方向行旋转Arot和平移Trans,与理论25点质心和主方向重合,完成定角向配准;
其中,Arot为3×3的旋转矩阵,Trans为3×1的平移矩阵;Act为25点实测值,质心定义为Pact,主方向为(v1,v2,v3);Org为25点理论值,质心定义为Porg,主方向为(u1,u2,u3);Pacti为点Act中为i的点,Porgi为点云Org中为i的点;则理论点的质心及协方差计算公式为:
Porgi=(uix,uiy,uiz),则
Figure GDA0003366314890000072
计算点云协方差矩阵
Figure GDA0003366314890000073
实测点的质心及协方差计算公式为:
Pacti=(vix,viy,viz),则
Figure GDA0003366314890000074
计算点云协方差矩阵
Figure GDA0003366314890000075
根据协方差得到的每个点的特征值,从大到小排序,选择三个特征向量,作为点云的主方向,构成两个点云的协方差矩阵Tact',Torg':
Figure GDA0003366314890000081
旋转矩阵Arot:Arot=Torg'×Tact'-1
平移矩阵Trans:Trans=Porg-Arot×Pact
本发明的有益效果:
本发明首次提出基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,成功将相关技术应用于大型风扇钛合金整体叶盘的自适应数控加工中,在原有设备0.06mm的在线测量精度条件下,实现线性摩擦焊整体叶盘焊后叶片0.03mm接刀痕控制,完成大型风扇钛合金整体叶盘20个叶片凸台部位精加工,填补了基于定角向标定及补偿的加工精度提升的技术空白。该方法的实现,解决了机床在加工大型发动机零部件各向特征的精度偏差问题、周向特征积累问题,有较强的通用型和实用性,在为企业提升核心创新能力和研发效率的同时创造巨大的经济效益。
本方法经实际加工验证,按照本发明对提取加工程序五轴联动范围、基于角向约束计算标准球校准程序、定角向误差分析、叶片加工基准补偿,在原有设备0.06mm的在线测量精度条件下,实现线性摩擦焊整体叶盘焊后叶片0.03mm接刀痕控制。按照单台设备精度提升后,投入大型零件精密切削产生的经济效益计算,每当1台设备精度提升后,每年创造的效益按照“效益=单台设备全年生产时间*该状态设备现有数量*高精度设备每小时占用费用”计算,即(285天/年*10h/天)/台*20台*20元/h=101.4万/年。
附图说明
图1为本发明的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法流程图;
图2为本发明中数控程序在最大角向联动环境下,机床上标准球P点测量点示意图;
图中,球面上∠A为机床绕X轴旋转的角度,∠B为机床绕Y轴旋转的角度;
图3为本发明标准球25个均布点测量示意图;
图4为本发明定角向移动及旋转精确配准示意图;
图中,Act为25点实测值,质心定义为Pact,主方向为(v1,v2,v3);Org为25点理论值,质心定义为Porg,主方向为(u1,u2,u3),Arot为3×3的旋转矩阵,Trans为3×1的平移矩阵;
图5为本发明测头的标定及补偿示意图;
图中,Tool_Number为调用刀具库中的刀具号,9999为机床中的测头;R8为测头基准X向误差补偿变量、R9为测头基准Y向误差补偿变量、R7为测头半径补偿、R19为测头基准Z向误差补偿;
图6为本发明数控程序最大行程角度范围检索的逻辑关系示意图;
图中,N为数控程序代码的总行数,i代表读取到数控代码的当前行数,A代表数控程序中A轴的角度,B代表数控程序中B轴的角度,∠Amax为数控程序中最大A角,∠Amin∠Amax为数控程序中最小A角,∠Bmax∠Amax为数控程序中最大B角,∠Bmin∠Amax为数控程序中最小B角;
图7为本发明基于固定角向最大范围约束的精确配准计算结果;
图8为本发明的机床基准误差补偿示意图。
具体实施方式
本发明采用基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,成功原有设备0.06mm的在线测量精度条件下,实现线性摩擦焊整体叶盘焊后叶片0.03mm接刀痕控制,完成大型风扇钛合金整体叶盘20个叶片凸台部位精加工;本专利以公司五轴机床为例,结合附图1-8和实施过程对本发明作进一步说明。
一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,包括如下步骤:
1)机床主轴回到机床原点;
2)完成测头的标定及补偿;
针对D25标准球,编制出25点覆盖半球面的3轴测量程序,从机床刀具库中调出测头及探针,在机床基准下完成标准球的在机测量,分析测量偏差:
X向偏差-0.0003mm,Y向偏差-0.0034mm,Z向偏差0.2685mm
由于Z向偏差过大,需要进行补偿,首先将计算出的X向、Y向、Z向的偏差反向输入到机床基准中进行复测,分析标准球各项偏差:
X向偏差-0.0014mm,Y向偏差-0.0036mm,Z向偏差0.0015mm
标准球各向精度良好,满足测量条件,可以用于在机测量;
3)读入标准的数控程序;
读入数控程序,包括APT文件、G-code文件;
4)完成程序检索;
按照图6,通过压栈的方式,完成程序的最大行程角度范围的检索。以机床加工某型号航空发动机整体叶盘第n片叶片的数控程序为例,通过程序检索,该段程序的最大行程角度范围为:
最大A角∠Amax=29.9981°;
最小A角∠Amin=-29.998°;
最大B角∠Bmax=55.7293°;
最小B角∠Bmin=-30.6237°;
5)计算程序角向约束范围;
按照权利要求书中步骤5所述的方法,首先计算出程序的回转中心:
∠Acen=(∠Amax+∠Amin)/2=0°;
∠Bcen=(∠Bmax+∠Bmin)/2=15.6028°;
则程序的角向约束范围:
∠A=[∠Amax-∠Acen]=30°;
∠B=[∠Bmax-∠Bcen]=45°;
即机床主轴在A角、B角度的前提下,以A0°(30°)的角度范围联动;
6)计算标准球上的检测点坐标;
以标准球的球心为原点,完成基于角向约束的标准球25个均布点测量;将标准球的球心定为(0,0,0),∠A=30°、∠B=45°时,球面25点的点坐标为:
原点:
P(0,0)(0,0,12.5,0,0)
X轴不变,绕Y轴旋转,测量X轴轴线上的6个点坐标:
P(-3,0)(-8.84,0,8.84,0,-45)
P(-2,0)(-6.25,0,10.825,0,-30)
P(-1,0)(-3.235,0,12.074,0,-15)
P(1,0)(3.235,0,12.074,0,15)
P(2,0)(6.25,0,10.825,0,30)
P(3,0)(8.84,0,8.84,0,45)
Y轴不变,绕X轴旋转,测量Y轴轴线上的6个点坐标:
P(0,-3)(0,-6.25,10.825,-30,0)
P(0,-2)(0,-4.275,11.746,-20,0)
P(0,-1)(0,-2.171,12.31,-10,0)
P(0,1)(0,2.171,12.31,10,0)
P(0,2)(0,4.275,11.746,20,0)
P(0,3)(0,6.25,10.825,30,0)
第一象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
P(1,1)(3.189,2.099,11.903,10,15)
P(2,2)(5.961,3.758,10.325,20,30)
P(3,3)(8.183,6.25,8.183,30,45)
第二象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
P(-1,1)(-3.189,2.099,11.903,10,-15)
P(-2,2)(-5.961,3.758,10.325,20,-30)
P(-3,3)(-8.183,6.25,8.183,30,-45)
第三象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
P(-1,-1)(-3.189,-2.099,11.903,-10,-15)
P(-2,-2)(-5.961,-3.758,10.325,-20,-30)
P(-3,-3)(-8.183,-6.25,8.183,-30,-45)
第四象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
P(1,-1)(3.189,-2.099,11.903,-10,15)
P(2,-2)(5.961,-3.758,10.325,-20,30)
P(3,-3)(8.183,-6.25,8.183,-30,45)
7)完成定角向精确配准计算;
按照权利要求书中步骤7所述的方法,完成基于定角向约束的精确配准计算;
所述的精确配准,指将实际测量的点坐标模型向理论的点坐标模型进行变换、重合,求解变换过程中移动、旋转的数值;
通过配准,计算出旋转Arot和平移Trans数值,如图7所示:
Figure GDA0003366314890000131
/>
8)完成误差补偿;
将求解的旋转Arot和平移Trans数值输入到机床的零件加工基准中,完成误差补偿,如图8所示;
9)完成数控加工;
在补偿后的坐标基准下,完成零件数控加工;
10)零件加工基准补偿清零;
将零件加工基准补偿清零,用于下一个叶片定角向分析及误差补偿。

Claims (4)

1.一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1,机床主轴回到机床零点;
步骤2,完成测头的标定及补偿;
测头标定指机床通过在线测量系统测量标准特征,计算测量偏差;所述的补偿指将根据测量标准特征计算的测量误差补偿到机床的坐标基准中;
步骤3,读入标准的数控程序;
步骤4,对程序进行检索,确认程序的最大行程角度范围;
所述的最大行程角度范围,指在数控程序中检索最大A角∠Amax、最小A角∠Amin,最大B角∠Bmax、最小B角∠Bmin
步骤5,计算程序角向约束;
首先,计算出程序的回转中心∠Acen、∠Bcen,∠Acen=(∠Amax+∠Amin)/2,∠Bcen=(∠Bmax+∠Bmin)/2,则程序的角向约束范围∠A=[∠Amax-∠Acen],∠B=[∠Bmax-∠Bcen];
步骤6,以标准球的球心为原点,完成基于角向约束的标准球25个均布点测量;
将标准球的球心定为(0,0,0),球面上∠A、∠B上的点坐标为:
Figure FDA0003366314880000011
其中,0≤∠A<90、0≤∠B<90;
步骤7,完成定角向精确配准计算;
所述的精确配准,指将实际测量的点坐标模型向理论的点坐标模型进行变换、重合,求解变换过程中移动、旋转的数值;
步骤8,将求解的旋转Arot和平移Trans数值输入到机床的零件加工基准中,完成误差补偿;
步骤9,在补偿后的坐标基准下,完成零件数控加工;
步骤10,将零件加工基准补偿清零,用于下一个叶片定角向分析及误差补偿。
2.根据权利要求1所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其特征在于:步骤2所述的标准特征,包括标准孔特征、标准球特征;标准球特征的测量,指对半球表面进行25点均布测量;标准孔特征的测量,指对工作台孔内径进行+X向、-X向、+Y向、-Y向,定向测量;在线测量时,同一点在测头0度、测头180度条件下测量2次,计算每一点的平均值,保证每一点测量的准确性。
3.根据权利要求1所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其特征在于:步骤6所述的25个均布点测量,指主轴在∠Acen、∠Bcen的角向下,在限定角向的约束范围内均匀分布25点,计算出点坐标,并且完成在线测量;其中,25点的点坐标及点位矢量为:
原点:
P(0,0)(0,0,R,0,0)
X轴不变,绕Y轴旋转,测量X轴轴线上的6个点坐标:
P(-3,0)(-Rsin∠B,0,Rcos∠B,0,-∠B)
Figure FDA0003366314880000031
/>
Figure FDA0003366314880000032
Figure FDA0003366314880000033
Figure FDA0003366314880000034
Figure FDA0003366314880000035
Y轴不变,绕X轴旋转,测量Y轴轴线上的6个点坐标:
P(0,-3)(0,-Rsin∠A,Rcos∠A,-∠A,0)
Figure FDA0003366314880000036
Figure FDA0003366314880000037
Figure FDA0003366314880000038
Figure FDA0003366314880000039
Figure FDA00033663148800000310
第一象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure FDA00033663148800000311
Figure FDA00033663148800000312
/>
Figure FDA0003366314880000041
第二象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure FDA0003366314880000042
Figure FDA0003366314880000043
Figure FDA0003366314880000044
第三象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure FDA0003366314880000045
/>
Figure FDA0003366314880000051
Figure FDA0003366314880000052
第四象限内,X、Y轴联动,测量3个点的点坐标:
Figure FDA0003366314880000053
Figure FDA0003366314880000054
Figure FDA0003366314880000055
4.根据权利要求1所述的一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法,其特征在于:步骤7所述的定角向精确配准计算,指以25点的质心作为相对坐标系原点,将实际测量的25点质心和主方向行旋转Arot和平移Trans,与理论25点质心和主方向重合,完成定角向配准;
其中,Arot为3×3的旋转矩阵,Trans为3×1的平移矩阵;Act为25点实测值,质心定义为Pact,主方向为(v1,v2,v3);Org为25点理论值,质心定义为Porg,主方向为(u1,u2,u3);Pacti为点Act中为i的点,Porgi为点云Org中为i的点;则理论点的质心及协方差计算公式为:
Porgi=(uix,uiy,uiz),则
Figure FDA0003366314880000061
计算点云协方差矩阵
Figure FDA0003366314880000062
实测点的质心及协方差计算公式为:
Pacti=(vix,viy,viz),则
Figure FDA0003366314880000063
计算点云协方差矩阵
Figure FDA0003366314880000064
根据协方差得到的每个点的特征值,从大到小排序,选择三个特征向量,作为点云的主方向,构成两个点云的协方差矩阵Tact',Torg':
Figure FDA0003366314880000065
旋转矩阵Arot:Arot=Torg'×Tact'-1
平移矩阵Trans:Trans=Porg-Arot×Pact
CN202111253898.XA 2021-10-27 2021-10-27 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法 Active CN113917888B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111253898.XA CN113917888B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111253898.XA CN113917888B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113917888A CN113917888A (zh) 2022-01-11
CN113917888B true CN113917888B (zh) 2023-05-23

Family

ID=79243156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111253898.XA Active CN113917888B (zh) 2021-10-27 2021-10-27 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113917888B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114397857B (zh) * 2022-01-25 2024-04-16 北京迪蒙数控技术有限责任公司 六轴数控误差补偿方法
CN116400642B (zh) * 2023-06-09 2023-10-03 成都飞机工业(集团)有限责任公司 机床精度补偿方法、装置、存储介质及电子设备

Citations (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994029605A1 (fr) * 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Dispositif d'articulation a roulement spherique a billes
JPH0962328A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Fujitsu Ltd Ncデータ作成方法
US5713253A (en) * 1994-10-07 1998-02-03 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Rotational machining method
JPH1171757A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Chowa Kogyo Kk 振動杭打抜工法および振動杭打抜装置
US6009189A (en) * 1996-08-16 1999-12-28 Schaack; David F. Apparatus and method for making accurate three-dimensional size measurements of inaccessible objects
JP2997930B1 (ja) * 1998-08-24 2000-01-11 株式会社シギヤ精機製作所 Cnc円筒研削盤に於ける砥石台側部位とワークテーブル側部位との衝突防止方法
US6819974B1 (en) * 2000-03-29 2004-11-16 The Boeing Company Process for qualifying accuracy of a numerically controlled machining system
JP2009009274A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN101446819A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 发那科株式会社 用于控制五轴加工设备的数值控制器
CN101733618A (zh) * 2008-11-12 2010-06-16 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种发动机整体叶盘流道数控钻铣加工方法
JP2011070483A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Fanuc Ltd テーブル旋回5軸加工機用数値制御装置
CN102650865A (zh) * 2011-02-23 2012-08-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 对计算机数控机床的全局偏移补偿
CN102656529A (zh) * 2009-11-26 2012-09-05 三菱电机株式会社 数控装置
CN103264316A (zh) * 2013-05-23 2013-08-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种镗铣加工中心弯头加工精度补偿工方法
JP2014075031A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Osaka Kiko Co Ltd 幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
CN104360634A (zh) * 2014-11-12 2015-02-18 南京航空航天大学 基于特征的蒙皮镜像铣削数控程序快速生成方法
CN104483891A (zh) * 2014-10-29 2015-04-01 北京工研精机股份有限公司 一种提高机床空间运动精度的方法
CN104625876A (zh) * 2015-02-17 2015-05-20 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 基于在机测量的增压器叶轮叶片加工方法
CN104912600A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 张民良 对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机
CN105137913A (zh) * 2015-08-28 2015-12-09 蒋国昌 智能数控机床和系统
CN105302072A (zh) * 2015-10-29 2016-02-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种消除高度位置差异的数控机床加工方法
CN105353722A (zh) * 2015-11-13 2016-02-24 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种用于五轴联动插补误差补偿的方法
CN105806220A (zh) * 2016-04-23 2016-07-27 北京工业大学 一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统结构误差补偿方法
CN106354094A (zh) * 2016-09-14 2017-01-25 大连理工大学 基于空间标准球的机床随动激光扫描坐标标定方法
JP2017027360A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 オークマ株式会社 機械の誤差補償システム及び誤差補償方法、誤差補償プログラム
JP2017071011A (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 Okk株式会社 機械構造体の幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
CN107315391A (zh) * 2017-07-18 2017-11-03 广西科技大学 一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法
CN107450473A (zh) * 2017-08-03 2017-12-08 南京航空航天大学 一种cfxyza型五轴数控机床旋转轴几何误差计算、补偿及其验证方法
CN108334041A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 发那科株式会社 控制装置
CN108334030A (zh) * 2017-12-19 2018-07-27 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法
CN109343472A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 基于恒定切削力的机匣零件表面应力应变场控制方法
CN109947049A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 大连理工大学 一种基于摆动误差的刀具姿角可行域求解方法
WO2019243986A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-26 Universita' Degli Studi Di Bergamo Apparatus for machining an object
CN111077849A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 北京动力机械研究所 一种五轴数控机床整体叶轮自适应加工方法
CN111678472A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 无锡身为度信息技术有限公司 四轴坐标测量机回转台误差辨识方法
CN111897285A (zh) * 2020-07-03 2020-11-06 中国第一汽车股份有限公司 一种卧式加工中心多角度加工坐标系自动设定方法
CN113333785A (zh) * 2021-05-24 2021-09-03 大连理工大学 非圆截面零件周向分区域变主轴转速车削加工方法
WO2021189298A1 (zh) * 2020-03-25 2021-09-30 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种ca双摆头五轴数控机床摆头位置误差检测与辨识方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2953883B1 (en) * 2013-02-05 2017-04-05 Barge Master IP B.V. Motion compensation device and method for transferring a load
CA2927027C (en) * 2013-10-11 2022-03-29 Advanced Solutions Life Sciences, Llc System and workstation for the design, fabrication and assembly of bio-material constructs

Patent Citations (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994029605A1 (fr) * 1993-06-04 1994-12-22 Michel Martial Revest Dispositif d'articulation a roulement spherique a billes
US5713253A (en) * 1994-10-07 1998-02-03 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Rotational machining method
JPH0962328A (ja) * 1995-08-29 1997-03-07 Fujitsu Ltd Ncデータ作成方法
US6009189A (en) * 1996-08-16 1999-12-28 Schaack; David F. Apparatus and method for making accurate three-dimensional size measurements of inaccessible objects
JPH1171757A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Chowa Kogyo Kk 振動杭打抜工法および振動杭打抜装置
JP2997930B1 (ja) * 1998-08-24 2000-01-11 株式会社シギヤ精機製作所 Cnc円筒研削盤に於ける砥石台側部位とワークテーブル側部位との衝突防止方法
US6819974B1 (en) * 2000-03-29 2004-11-16 The Boeing Company Process for qualifying accuracy of a numerically controlled machining system
JP2009009274A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN101446819A (zh) * 2007-11-30 2009-06-03 发那科株式会社 用于控制五轴加工设备的数值控制器
CN101733618A (zh) * 2008-11-12 2010-06-16 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种发动机整体叶盘流道数控钻铣加工方法
JP2011070483A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Fanuc Ltd テーブル旋回5軸加工機用数値制御装置
CN102656529A (zh) * 2009-11-26 2012-09-05 三菱电机株式会社 数控装置
CN102650865A (zh) * 2011-02-23 2012-08-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 对计算机数控机床的全局偏移补偿
JP2014075031A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Osaka Kiko Co Ltd 幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
CN103264316A (zh) * 2013-05-23 2013-08-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种镗铣加工中心弯头加工精度补偿工方法
CN104912600A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 张民良 对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机
CN104483891A (zh) * 2014-10-29 2015-04-01 北京工研精机股份有限公司 一种提高机床空间运动精度的方法
CN104360634A (zh) * 2014-11-12 2015-02-18 南京航空航天大学 基于特征的蒙皮镜像铣削数控程序快速生成方法
CN104625876A (zh) * 2015-02-17 2015-05-20 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 基于在机测量的增压器叶轮叶片加工方法
JP2017027360A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 オークマ株式会社 機械の誤差補償システム及び誤差補償方法、誤差補償プログラム
CN105137913A (zh) * 2015-08-28 2015-12-09 蒋国昌 智能数控机床和系统
JP2017071011A (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 Okk株式会社 機械構造体の幾何誤差同定方法と当該幾何誤差同定方法を使用した数値制御方法、数値制御装置及びマシニングセンタ
CN105302072A (zh) * 2015-10-29 2016-02-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种消除高度位置差异的数控机床加工方法
CN105353722A (zh) * 2015-11-13 2016-02-24 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种用于五轴联动插补误差补偿的方法
CN105806220A (zh) * 2016-04-23 2016-07-27 北京工业大学 一种以标准球为反射装置的激光跟踪测量系统结构误差补偿方法
CN106354094A (zh) * 2016-09-14 2017-01-25 大连理工大学 基于空间标准球的机床随动激光扫描坐标标定方法
CN108334041A (zh) * 2017-01-18 2018-07-27 发那科株式会社 控制装置
CN107315391A (zh) * 2017-07-18 2017-11-03 广西科技大学 一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法
CN107450473A (zh) * 2017-08-03 2017-12-08 南京航空航天大学 一种cfxyza型五轴数控机床旋转轴几何误差计算、补偿及其验证方法
CN108334030A (zh) * 2017-12-19 2018-07-27 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法
WO2019243986A1 (en) * 2018-06-18 2019-12-26 Universita' Degli Studi Di Bergamo Apparatus for machining an object
CN109343472A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 基于恒定切削力的机匣零件表面应力应变场控制方法
CN109947049A (zh) * 2019-04-08 2019-06-28 大连理工大学 一种基于摆动误差的刀具姿角可行域求解方法
CN111077849A (zh) * 2019-12-11 2020-04-28 北京动力机械研究所 一种五轴数控机床整体叶轮自适应加工方法
WO2021189298A1 (zh) * 2020-03-25 2021-09-30 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种ca双摆头五轴数控机床摆头位置误差检测与辨识方法
CN111678472A (zh) * 2020-06-09 2020-09-18 无锡身为度信息技术有限公司 四轴坐标测量机回转台误差辨识方法
CN111897285A (zh) * 2020-07-03 2020-11-06 中国第一汽车股份有限公司 一种卧式加工中心多角度加工坐标系自动设定方法
CN113333785A (zh) * 2021-05-24 2021-09-03 大连理工大学 非圆截面零件周向分区域变主轴转速车削加工方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
三维测量系统中基于圆锥拟合的旋转台轴线标定新方法;傅屈晨;谢核;贺峥嵘;彭真;王国林;李文龙;;装备制造技术(06);全文 *
五轴RTCP及ROTO功能详解;韩诗典;;金属加工(冷加工)(05);全文 *
五轴插补算法在加工中心上的应用;刘萍;范进桢;;机械科学与技术(05);全文 *
五轴联动数控系统RTCP技术的研究与实现;孙维堂;刘伟军;于东;郑默;;小型微型计算机系统(12);全文 *
刀轴摆动式五坐标数控加工中心摆长测定方法;吴广;蔺小军;张新鸽;王志伟;;机械科学与技术(04);全文 *
按慢行程最佳传力性能设计曲柄摇杆机构的实用线图建立;郑晨升,魏引焕,梁金生;机械设计(09);全文 *
环形机匣在线测量技术研究;吴宏春;王发豪;李鹏飞;牛存可;;中国新技术新产品(18);全文 *
航空发动机五轴数控加工技术探索;杨金发;张积瑜;朱静宇;赵天杨;梁宏坤;;世界制造技术与装备市场(01);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113917888A (zh) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113917888B (zh) 一种基于固定角向标定及补偿的加工精度提升方法
CN108563186B (zh) 一种五轴球头铣削几何误差补偿方法
CN109483322B (zh) 一种五轴数控机床的零点校准方法
CN109765848B (zh) 五轴机床运动轴几何误差贡献值计算及影响评估方法
CN111487923B (zh) 一种ca双摆头五轴数控机床摆头位置误差检测与辨识方法
CN110161965B (zh) 一种大型航天机匣斜孔的在机测量方法
Li et al. Interference-free inspection path generation for impeller blades using an on-machine probe
CN111069642B (zh) 三维空间中斜孔加工工艺
CN112325773B (zh) 一种激光位移传感器的光束方向矢量和原点位置标定方法
CN113985813B (zh) 一种基于在机检测的机床原点误差补偿方法
CN112817271A (zh) 基于在机测量的铸造机匣毛坯加工余量优化方法
CN113778018B (zh) 一种基于R-test的五轴机床刀轴矢量误差测量方法
Du et al. Modeling and compensation of comprehensive errors for thin-walled parts machining based on on-machine measurement
CN107066726A (zh) 一种数控机床旋转轴垂直度误差建模方法
Zhu et al. A new calibration method for a dynamic coordinate system in a robotic blade grinding and polishing system based on the six-point limit principle
Chen et al. Synchronous Measurement and Verification of Position-Independent Geometric Errors and Position-Dependent Geometric Errors of Rotary Axes on Five-Axis Machine Tools
CN116810483A (zh) 基于加工测试的五轴机床旋转轴几何误差辨识方法
Wu et al. Sensitivity analysis of geometric errors of two-turntable five-axis machine tool based on S-shaped specimens
CN114838643B (zh) 一种航空发动机叶片叠合轴基准检测装置及方法
CN114905332B (zh) 基于单轴运动的机床旋转轴位置相关几何误差辨识方法
CN116009478A (zh) 基于阿贝原则和布莱恩原则的晶圆面形预测模型建立方法
CN115164809A (zh) 一种整体叶盘六轴测量和误差补偿方法
CN107220213A (zh) 五轴数控机床在线测量分析方法
Qian et al. Optimization of tool axis vector for mirror milling of thin-walled parts based on kinematic constraints
Hu et al. Precision measurement method of “cradle-type” five-axis machining center

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant