CN114322765A - 一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，包括：步骤1、在机床上安装对刀仪，建立测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]；步骤2、根据安装标准刀的直线轴类型、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]；步骤3、根据安装标准刀的直线轴类型，以测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]作为差值计算基准，以旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]坐标系为原点，对刀具测量。本发明利用数控机床三个空间角，将平行于机床坐标系的测量坐标系，通过旋转角度绕机床坐标系旋转，坐标换算后设置为倾斜的坐标系，将物理轴合成逻辑轴空间插补运动，实现倾斜刀具精密测量，解决了现有技术中对于安装空间有限，无法在刀轴平行机床坐标系的条件下，利用对刀仪进行刀具测量的问题。

Description

一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法

技术领域

本发明涉及一种刀具测量的方法，尤其涉及一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法。

背景技术

在配备激光对刀仪的数控机床上，使得激光对刀仪为机床提供了一种快速精确和灵活的工具尺寸控制手段，加工过程的自动化程度也会得到很大提高。对于安装了对刀仪的数控机床，对刀仪传感器距机床坐标系零点的各方向实际坐标值是一个固定值，且需要平行于机床坐标系时才能满足使用，否则将无法在机床坐标系和对刀仪固定坐标之间进行相互位置的数据换算。大大限制了对刀仪的应用场景。

对于安装空间有限，无法在刀轴平行机床坐标系的条件下，利用对刀仪进行刀具测量的机床来说，测量刀具的主要方法有：1)通过机外对刀仪测刀后将数据手动配置到数控系统中，但是机外对刀环境与机内环境不同、机械特性不同误差不可控，且手动操作繁琐，自动化程度低。2)机内手动对刀，通过千分表测量主轴端面与刀具刀尖点计算相对值，精度没有保证，且自动化程度低。

发明内容

本发明提供一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，以克服以上问题。

本发明包括以下步骤：

步骤1、在机床上安装对刀仪，在任意一个直线轴上安装标准刀，建立测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]；所述直线轴包括：A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴；标准刀为已知长度、半径的刀具；

步骤2、根据安装标准刀的直线轴类型、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]；

步骤3、根据安装标准刀的直线轴类型，以测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]作为差值计算基准，以旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]坐标系为原点，对刀具进行测量。

进一步地，步骤1包括以下步骤：

步骤11、根据机床结构，选取对刀仪安装位置，安装对刀仪；

步骤12、将A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的旋转角度均定位至0°，在任意一个直线轴上安装标准刀；

步骤13、开启对刀仪；将标准刀以标准刀刀尖的回转中心为基准，向垂直于对刀仪光束的方向移动；当对刀仪触发信号发生高低电平变化时，停止标准刀的移动，并记录此时A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的机械坐标，所述A轴直线轴的机械坐标为X₀、B轴直线轴的机械坐标为Y₀、C轴直线轴的机械坐标为Z₀；X₀、Y₀、Z₀的集合即为测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]。

进一步地，步骤2包括以下步骤：

步骤2A、若标准刀位于A轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转A角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2A1、计算坐标系转换矩阵Q_A：

其中，A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；Q_A为测量坐标系绕X轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角A为根据经验设定；

步骤2A2、根据坐标系转换矩阵Q_A、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_A (2)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系；

步骤2B、若标准刀位于B轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转B角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2B1、计算坐标系转换矩阵Q_B：

其中，B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；Q_B为测量坐标系绕Y轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角B为根据经验设定；

步骤2B2、根据坐标系转换矩阵Q_B、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_B (4)

步骤2C、若标准刀位于C轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转C角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2C1、计算坐标系转换矩阵Q_C：

其中，C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度，Q_C为测量坐标系绕Z轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角C为根据经验设定；

步骤2C2、根据坐标系转换矩阵Q_C、测量坐标系K₀＝[X，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_C (6)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系。

进一步地，步骤3中根据安装标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量，基于以下处理策略：

当标准刀位于A轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点X₁测量运动，当对刀仪信号为触发状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；所述测量速度、安全距离均为根据经验设定；

当标准刀位于B轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点Y₁测量运动，触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；

当标准刀位于C轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点Z₁测量运动，测量轴触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量。

进一步地，当对刀仪信号为触发状态后，根据安装标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量：

当安装标准刀的直线轴为A轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_A＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|A|] (7)

R_A＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|A|] (8)

其中，Y_0锁存为测量轴在机床Y轴上的坐标，Y_0锁存为测量轴在机床Z轴上的坐标；L_A为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具长度；R_A均为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具半径，A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；

当安装标准刀的直线轴为B轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_B＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|B|] (9)

R_B＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|×cos[|B|] (10)

其中，X_0锁存为测量轴在机床X轴上的坐标，L_B为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具长度；R_B均为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具半径，B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；

当安装标准刀的直线轴为C轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_c＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|C|] (11)

R_C1＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|C|] (12)

或

R_C2＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|C|] (13)

其中，L_C为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具长度；R_C1、R_C2均为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具半径；C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度。

本发明利用数控机床三个空间角，将平行于机床坐标系的测量坐标系，通过旋转角度绕机床坐标系旋转，坐标换算后设置为倾斜的坐标系，将物理轴合成逻辑轴空间插补运动，实现倾斜刀具精密测量，解决了现有技术中对于安装空间有限，无法在刀轴平行机床坐标系的条件下，利用对刀仪进行刀具测量的问题，扩展了对刀仪应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明流程图；

图2为本发明对刀仪安装方式；

图3为本发明刀具测量时标准刀姿态示意图；

图4为本发明测量坐标系示意图；

图5为本发明直线轴A围绕X轴坐标系旋转示意图；

图6为本发明直线轴B围绕Y轴坐标系旋转示意图；

图7为本发明直线轴C围绕Z轴坐标系旋转示意图。

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。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。

如图1所示，本发明包括以下步骤：

步骤1、在机床上安装对刀仪，在任意一个直线轴上安装标准刀，建立测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]；所述直线轴包括：A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴；标准刀为已知长度、半径的刀具；

步骤2、根据安装标准刀的直线轴类型、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]；

步骤3、根据安装标准刀的直线轴类型，以测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]作为差值计算基准，以旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]坐标系为原点，对刀具进行测量。

优选的，步骤1包括以下步骤：

步骤11、根据机床结构，选取对刀仪安装位置，安装对刀仪；

步骤12、将A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的旋转角度均定位至0°；在任意一个直线轴上安装标准刀，

具体而言，选用已知长度、半径的刀具的原因是：数控系统会将刀具表参数中的-刀具长度带入到坐标计算中，也就是根据已知长度的刀长数据将主轴端面的机械坐标换算为刀尖点机械坐标，作为差值系数补偿到测量坐标系中，省去刀具测量时的换算过程。

步骤13、开启对刀仪；将标准刀以标准刀刀尖的回转中心为基准，向垂直于对刀仪光束的方向移动；当对刀仪触发信号发生高低电平变化时，停止标准刀的移动，并记录此时A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的机械坐标，所述A轴直线轴的机械坐标为X₀、B轴直线轴的机械坐标为Y₀、C轴直线轴的机械坐标为Z₀；X₀、Y₀、Z₀的集合即为测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]。

优选的，步骤2包括以下步骤：

步骤2A、若标准刀位于A轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕X轴旋转，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2A1、计算以空间角A绕X轴旋转的坐标系转换矩阵：

其中，A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；Q_A为测量坐标系绕X轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角A为根据经验设定；

具体而言，设置安装标准刀的直线轴A轴定位至对刀角度，即空间角A，以该角度换算出旋转坐标系K₁＝[X₁ Y₁ Z₁]。由于测量坐标系平行于机床坐标系，坐标系的旋转是相对于测量坐标系的旋转，即相对于机床坐标系的旋转。

本实施例使用的机床为A-B结构，标准刀为A轴，那么K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]坐标系绕X轴旋转，如图4、5、6、7中，X、Y、Z为旋转前的测量坐标系的坐标轴，X’、Y’、Z’为旋转后的测量坐标系的坐标轴，其转换矩阵如下所示：

步骤2A2、根据坐标系转换矩阵Q_A、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_A (3)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系；

步骤2B、如图6所示，若标准刀位于B轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕Y轴旋转，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2B1、计算以空间角B绕Y轴旋转的坐标系转换矩阵：

其中，B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；Q_B为测量坐标系绕Y轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角B为根据经验设定；

步骤2B2、根据空间角B绕Y轴旋转的坐标系转换矩阵Q_B、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_B (5)

步骤2C、如图7所示，图7中，X、Y、Z为旋转前的测量坐标系的坐标轴，X’、Y’、Z’为旋转后的测量坐标系的坐标轴，若标准刀位于C轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕Z轴旋转，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2C1、计算以空间角C绕Z轴旋转的坐标系转换矩阵：

其中，C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度，Q_C为测量坐标系绕Z轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角C为根据经验设定；

步骤2C2、根据坐标系转换矩阵Q_C、测量坐标系K₀＝[X，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_C (7)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系。

优选的，步骤3中根据标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量，基于以下处理策略：

当标准刀位于A轴直线轴，测量轴以测量速度在K1坐标下向目标点X1测量运动，当对刀仪信号为触发状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；所述测量速度、安全距离均为根据经验设定；

当标准刀位于B轴直线轴，测量轴以测量速度在K1坐标下向目标点Y1测量运动，触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；

当标准刀位于C轴直线轴，测量轴以测量速度在K1坐标下向目标点Z1测量运动，测量轴触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量。

优选的，当对刀仪信号为触发状态后，根据安装标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量：

1)当安装标准刀的直线轴为A轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_A＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|A|] (8)

R_A＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|A|] (9)

其中，Y_0锁存为测量轴在机床Y轴上的坐标，Y_0锁存为测量轴在机床Z轴上的坐标；L_A为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具长度；R_A均为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具半径，A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；

具体而言，锁存坐标系是不需要计算的，直接从数控系统获取，原理是伺服驱动器进行编码器数值锁存，数控系统编将码器数值译制成坐标，是数控系统现有的功能。

2)当安装标准刀的直线轴为B轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_B＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|B|] (10)

R_B＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|×cos[|B|] (11)

其中，X_0锁存为测量轴在机床X轴上的坐标，L_B为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具长度；R_B均为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具半径，B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；

3)当安装标准刀的直线轴为C轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_C＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|C|] (12)

R_C1＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|C|] (13)

或

R_C2＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|C|] (14)

其中，L_C为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具长度；R_C1、R_C2均为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具半径；C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度。

具体而言，测量程序中，以原始测量坐标系K₀＝[X₀ Y₀ Z₀]作为差值计算基准；以K₁＝[X₁ Y₁ Z₁]坐标系为编程原点，各物理直线周轴会根据编程原点及标准刀旋转角度，进行刀具轴向、径向插补运动。测量刀具长度时逻辑轴Z以测量速度向K₁坐标系下目标点Z₁运动当刀具触发对刀仪锁存信号时，由数控代码指令锁存物理直线轴Z在K₀坐标坐标系下锁存坐标[Z_0锁存]。测量刀具半径时逻辑轴Y以测量速度向K₁坐标系下目标点Y₁运动当刀具触发对刀仪锁存信号时，由数控代码指令锁存物理直线轴Y在K₀坐标坐标系下锁存坐标[Y_0锁存]。基于旋转坐标系K₁＝[X₁ Y₁ Z₁]测量程序如下：

刀具长度测量程序：

G90→绝对值编程

S3000M03→刀具测量转速3000rmp

G31Z[0-2]F500→刀具长度测量运动代码

G31.2Z300F5000→触发对刀仪M.P信号回退至安全距离

#560＝#513→数控系统锁存物理轴Z测量坐标系下坐标

刀具半径测量程序：

G90→绝对值编程

S3000M03→刀具测量转速3000rmp

G31Y[0-2]F500→刀具长度测量运动代码

G31.2Y200F5000→触发对刀仪M.P信号回退至安全距离

#561＝#512→数控系统锁存物理轴Y测量坐标系下坐标

计算公式具体为：

L_刀具长度＝|[[#560]-[Z0]]|÷cos(|-30|) (15)

R_刀具半径＝|[[#561]-[Y0]]|×cos(|-30|) (16)

本实施例中采用GNC62数控系统控制的KHMC80U卧式车铣复合加工中心，如图2所示，该卧式加工中心为AB轴一摆一转结构。设计初期并未预留对刀仪安装位置，在后续增设对刀仪时，需在不影响加工行程及规避干涉的前提下满足激光对刀仪的应用。那么此时需将对刀仪安装在工作台台面以下，而不同尺寸的刀具装夹后，直线轴A轴机械结构与工作台面干涉位置不同，为满足各类刀具都可以在不干涉的前提先通过对刀仪对刀，在使用KHMC80U卧式车铣复合加工中心时，将直线轴A轴定位至对刀角度-30°，如图3所示。

有益效果：

本发明利用数控机床三个空间角，将平行于机床坐标系的测量坐标系，通过旋转角度绕机床坐标系旋转，坐标换算后设置为倾斜的坐标系，将物理轴合成逻辑轴空间插补运动，实现倾斜刀具精密测量，解决了现有技术中对于安装空间有限，无法在刀轴平行机床坐标系的条件下，利用对刀仪进行刀具测量的问题，扩展了对刀仪应用场景。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在机床上安装对刀仪，在任意一个直线轴上安装标准刀，建立测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]；所述直线轴包括：A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴；标准刀为已知长度、半径的刀具；

步骤2、根据安装标准刀的直线轴类型、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]；

步骤3、根据安装标准刀的直线轴类型，以测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]作为差值计算基准，以旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]坐标系为原点，对刀具进行测量。

2.根据权利要求1所述的一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，其特征在于，所述步骤1包括以下步骤：

步骤11、根据机床结构，选取对刀仪安装位置，安装对刀仪；

步骤12、将A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的旋转角度均定位至0°，在任意一个直线轴上安装标准刀；

步骤13、开启对刀仪；将标准刀以标准刀刀尖的回转中心为基准，向垂直于对刀仪光束的方向移动；当对刀仪触发信号发生高低电平变化时，停止标准刀的移动，并记录此时A轴直线轴、B轴直线轴、C轴直线轴的机械坐标，所述A轴直线轴的机械坐标为X₀、B轴直线轴的机械坐标为Y₀、C轴直线轴的机械坐标为Z₀；X₀、Y₀、Z₀的集合即为测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]。

3.根据权利要求1所述的一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：

步骤2A、若标准刀位于A轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转A角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2A1、计算坐标系转换矩阵Q_A：

其中，A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；Q_A为测量坐标系绕X轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角A为根据经验设定；

步骤2A2、根据坐标系转换矩阵Q_A、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_A (2)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系；

步骤2B、若标准刀位于B轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转B角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2B1、计算坐标系转换矩阵Q_B：

其中，B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；Q_B为测量坐标系绕Y轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角B为根据经验设定；

步骤2B2、根据坐标系转换矩阵Q_B、测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_B (4)

步骤2C、若标准刀位于C轴直线轴，则将测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转C角度，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

步骤2C1、计算坐标系转换矩阵Q_C：

其中，C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度，Q_C为测量坐标系绕Z轴旋转形成的坐标系转换矩阵，空间角C为根据经验设定；

步骤2C2、根据坐标系转换矩阵Q_C、测量坐标系K₀＝[X，Y₀，Z₀]，计算旋转坐标系K₁＝[X₁，Y₁，Z₁]：

K₁＝K₀×Q_C (6)

其中，K₁为旋转坐标系，K₀为测量坐标系。

4.根据权利要求1所述的一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，其特征在于，所述步骤3中根据安装标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量，基于以下处理策略：

当标准刀位于A轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点X₁测量运动，当对刀仪信号为触发状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；所述测量速度、安全距离均为根据经验设定；

当标准刀位于B轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点Y₁测量运动，触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量；

当标准刀位于C轴直线轴，测量轴以测量速度在K₁坐标下向目标点Z₁测量运动，测量轴触发对刀仪信号状态后，测量轴回退至安全距离，完成刀具测量。

5.根据权利要求4所述的一种通过坐标系旋转方式的刀具测量方法，其特征在于，当对刀仪信号为触发状态后，根据安装标准刀的直线轴类型，对刀具进行测量：

当安装标准刀的直线轴为A轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_A＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|A|] (7)

R_A＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|A|] (8)

其中，Y_0锁存为测量轴在机床Y轴上的坐标，Y_0锁存为测量轴在机床Z轴上的坐标；LA为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具长度；R_A均为当安装标准刀的直线轴为A轴时，计算的刀具半径；A为X轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的X轴旋转的角度；

当安装标准刀的直线轴为B轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_B＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|B|] (9)

R_B＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|×cos[|B|] (10)

其中，X_0锁存为测量轴在机床X轴上的坐标，L_B为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具长度；R_B均为当安装标准刀的直线轴为B轴时，计算的刀具半径；B为Y轴空间角，即测量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Y轴旋转的角度；

当安装标准刀的直线轴为C轴时，采用以下公式对刀具进行测量：

L_C＝|[[Z_0锁存]-[Z₀]]|÷cos[|C|] (11)

R_C1＝|[[Y_0锁存]-[Y₀]]|×cos[|C|] (12)

或

R_C2＝|[[X_0锁存]-[X₀]]|÷cos[|C|] (13)

其中，L_C为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具长度；R_C1、R_C2均为当安装标准刀的直线轴为C轴时，计算的刀具半径；C为Z轴空间角，即量坐标系K₀＝[X₀，Y₀，Z₀]绕测量坐标系的Z轴旋转的角度。

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