CN114654303B - 一种机床定位精度偏差的校正方法 - Google Patents

一种机床定位精度偏差的校正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114654303B
CN114654303B CN202210481777.9A CN202210481777A CN114654303B CN 114654303 B CN114654303 B CN 114654303B CN 202210481777 A CN202210481777 A CN 202210481777A CN 114654303 B CN114654303 B CN 114654303B
Authority
CN
China
Prior art keywords
machine tool
value
deviation
coordinate
reference hole
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
CN202210481777.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114654303A (zh
Inventor
赵彬
陈鹏飞
阮少华
张世贵
熊吉健
周小文
肖洪
宗川宏
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 Aero Science And Technology Co ltd
Original Assignee
Aecc Aero Science And Technology 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 Aero Science And Technology Co ltd filed Critical Aecc Aero Science And Technology Co ltd
Priority to CN202210481777.9A priority Critical patent/CN114654303B/zh
Publication of CN114654303A publication Critical patent/CN114654303A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114654303B publication Critical patent/CN114654303B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明提供了一种机床定位精度偏差的校正方法，包括：在零件上设置校正基准孔；将机床转动θ角度，打表检测基准孔位置，记为基准孔坐标Y/X实际值，根据机床转动角度θ和基准孔的极半径R，计算得到基准孔坐标Y/X理论值；通过基准孔坐标Y/X实际值和基准孔坐标Y/X理论值，计算得到机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2，该坐标偏差值Y2/X2即为机床当前的定位精度偏差值，由定位精度偏差值得到校正值后在坐标系或加工程序中输入所述校正值。本发明可以在机床上快速检测出机床实际加工坐标中心和理论加工中心偏差，进而校正加工定位精度，适用于带转台且可以相对转台立式加工的设备。

Description

一种机床定位精度偏差的校正方法
技术领域
本发明涉及数控加工的精度校正技术领域，具体涉及一种机床定位精度偏差的校正方法。
背景技术
目前的数控加工中心，其设置的加工坐标中心受部件使用磨损、加工现场温度、湿度、压缩空气杂质等各类因素影响，通常有较大起伏(根据现场经验约0.01mm-0.15mm)，从而影响机床的定位精度和加工零件的精度。而目前的零部件特别是航空零部件的精度要求越来越高(如某型零件，要求孔偏差不大于0.015mm)，在工厂内部分设备使用1-2年，精度就已经无法满足如此高精度零件尺寸的加工要求。
而目前通常的机床校准方法如激光检测，存在耗时长，检测周期长，检测时无法装夹零件等问题，无法保证机床在加工零件时定位精度和检测测量值一致，从而无法保证被加工零件的精度要求。在此基础上，需要提出一种可以在零件加工时简单校正机床定位精度从而保证加工零件精度满足要求的方法。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种机床定位精度偏差的校正方法，该方法可以在机床上快速检测出机床实际加工坐标中心和理论加工中心偏差，进而校正加工定位精度，适用于带转台且可以相对转台立式加工的设备。
本申请实施例提供以下技术方案：一种机床定位精度偏差的校正方法，包括以下步骤：
S101、在零件上设置校正基准孔；
S102、将机床转动θ角度，打表检测所述基准孔位置，记为所述基准孔坐标Y/X实际值，
S103、根据机床转动角度θ和所述基准孔的极半径R，计算得到所述基准孔坐标Y/X理论值；
S104、通过所述基准孔坐标Y/X实际值和所述基准孔坐标Y/X理论值，计算得到机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2，该坐标偏差值Y2/X2即为机床当前的定位精度偏差值；
S105、由所述机床当前的定位精度偏差值得到校正值，在坐标系或加工程序中输入所述校正值。
根据本申请实施例的一种实施方式，S103中，所述基准孔坐标Y/X理论值计算方法如下：
Y理论＝R*COS(θ)；X理论＝R*SIN(θ)。
根据本申请实施例的一种实施方式，S104中，所述的机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2通过公式1和公式2计算得到；
公式1：Y2＝(Y差-X差*TAN(90-θ/2))/2；
公式2：X2＝(X差+Y差*TAN(90-θ/2))/2；
其中，Y差＝Y理论-Y实际，X差＝X理论-X实际。
根据本申请实施例的一种实施方式，在步骤S102之前还包括S1011、在机床0度时，打表检测所述校正基准孔位置度，验证机床重复精度。
根据本申请实施例的一种实施方式，在步骤S105之后还包括S106、将步骤S102-S105重复操作1-3次，对所述校正值进行验证。
根据本申请实施例的一种实施方式，在零件上设置校正基准孔时，可在零件任意位置钻孔作为校正基准孔，或设置带孔基准块。
根据本申请实施例的一种实施方式，所述校正基准孔为镗孔或者铣孔。
根据本申请实施例的一种实施方式，S103中，将机床转动θ角度时，向坐标系第一象限旋转是为正值，向第四象限旋转为负值。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例可以在零件加工过程中，随时、有效的校对机床加工中心相对理论中心偏差值，从而校正机床的定位精度，以较大幅度提高机床加工零件的精度，特别是零件的端面孔位置度，排除设备(特别是较大型设备)受环境等因素影响产生的误差，从保证加工零件的尺寸精度满足要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的校正方法原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明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，本发明实施例提供了一种机床定位精度偏差的校正方法，其校正的原理如图1所示，因为机床实际加工坐标中心和理论加工中心存在偏差，导致同一个孔在不同角度的情况下其相对于机床实际加工坐标中心的坐标值会和理论计算值不一致，因此找到这一不一致并应用三角函数可以计算出其加工坐标中心和理论加工中心的偏差值，从而校正机床的定位精度，从而保证加工零件的尺寸满足要求。
本实施例中：
Y2/X2：机床加工中心相对理论中心坐标偏差值；
Y理论/X理论：校正孔的理论位置；
Y实际/X实际：校正孔的实际位置(打表数据)
Y差＝Y理论-X实际，X差＝X理论-X实际，保留±值；
θ为偏转角度。
该校正方法具体包括以下步骤：
S101、在零件上设置校正基准孔；
在零件上设置校正基准孔时，可在零件任意端面位置钻孔作为校正基准孔，或设置带孔基准块。其中，所述校正基准孔为镗孔或者铣孔，精准度高，可排除偏差，使计算更为准确。该基准孔的圆心即为理论中心。
S1011、在机床0度时，打表检测所述校正基准孔位置度，验证机床重复精度。
该步骤是在进行校正前，先在机床0度时进行打表检测，确定基准孔在坐标系中的位置，以验证机床重复精度。这里Y/X理论应该和实际值一致，即附图1中的实际位置1和理论位置1，如有偏差考虑机床重复精度较差，如偏差大于0.02，因先校正转台精度和机床重复定位精度。
S102、将机床转动θ角度，打表检测所述基准孔位置，即为图1中的实际位置2，记为所述基准孔坐标Y/X实际值；
该实际值为当前机床坐标系下显示值。
S103、根据机床转动角度θ和所述基准孔的极半径R，计算得到所述基准孔坐标Y/X理论值，即图1中的理论位置2；
其中，所述基准孔坐标Y/X理论值计算方法如下：
Y理论＝R*COS(θ)；X理论＝R*SIN(θ)。
S104、通过所述基准孔坐标Y/X实际值和所述基准孔坐标Y/X理论值，计算得到机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2，该坐标偏差值Y2/X2即为机床当前的定位精度偏差值；
该校正值为忽略机床转台偏差、机床重复定位偏差得出的机床加工中心相对理论中心的偏差值。
所述的机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2通过公式1和公式2计算得到；
公式1：Y2＝(Y差-X差*TAN(90-θ/2))/2；
公式2：X2＝(X差+Y差*TAN(90-θ/2))/2；
其中，Y差＝Y理论-Y实际，X差＝X理论-X实际。
S105、由所述机床当前的定位精度偏差值得到校正值，在坐标系或加工程序中输入所述校正值；
其中，所述机床当前的定位精度偏差值与所述校正值是相对的，例如，若定位精度偏差值是+0.03，在机床中就输入的所述校正值是-0.03。
S106、将步骤S102-S105重复操作1-3次，对所述校正值进行验证。
对所述校正值进行验证，可以通过将偏差值输入加工坐标系，在新坐标系再次重复步骤S102-S105进行1-3次，可以发现此时的Y/X差应该是很小的，如发现偏差较大，应为转台精度和机床重复精度较差，因先校正转台精度和机床重复定位精度。
具体实施时，S103中，偏转角度θ的具体值可根据实际情况设置。其中，将机床转动θ角度时，向坐标系第一象限旋转是为正值，向第四象限旋转为负值。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、在零件上设置校正基准孔；
S102、将机床转动θ角度，打表检测所述校正基准孔位置，记为所述校正基准孔坐标Y/X实际值，
S103、根据机床转动角度θ和所述校正基准孔的极半径R，计算得到所述校正基准孔坐标Y/X理论值；
S104、通过所述校正基准孔坐标Y/X实际值和所述校正基准孔坐标Y/X理论值，计算得到机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2，该坐标偏差值Y2/X2即为机床当前的定位精度偏差值；
S105、由所述机床当前的定位精度偏差值得到校正值，在坐标系或加工程序中输入所述校正值。
2.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，S103中，所述校正基准孔坐标Y/X理论值计算方法如下：
Y理论＝R*COS(θ)；X理论＝R*SIN(θ)。
3.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，S104中，所述的机床加工中心相对理论中心的坐标偏差值Y2/X2通过公式1和公式2计算得到；
公式1：Y2＝(Y差-X差*TAN(90-θ/2))/2；
公式2：X2＝(X差+Y差*TAN(90-θ/2))/2；
其中，Y差＝Y理论-Y实际，X差＝X理论-X实际。
4.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，在步骤S102之前还包括S1011、在机床0度时，打表检测所述校正基准孔位置度，验证机床重复精度。
5.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，在步骤S105之后还包括S106、将步骤S102-S105重复操作1-3次，对所述校正值进行验证。
6.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，在零件上设置校正基准孔时，可在零件任意位置钻孔作为校正基准孔，或设置带孔基准块。
7.根据权利要求6所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，所述校正基准孔为镗孔或者铣孔。
8.根据权利要求1所述的机床定位精度偏差的校正方法，其特征在于，S103中，将机床转动θ角度时，向坐标系第一象限旋转是为正值，向第四象限旋转为负值。
CN202210481777.9A 2022-05-05 2022-05-05 一种机床定位精度偏差的校正方法 Active CN114654303B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210481777.9A CN114654303B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 一种机床定位精度偏差的校正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210481777.9A CN114654303B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 一种机床定位精度偏差的校正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114654303A CN114654303A (zh) 2022-06-24
CN114654303B true CN114654303B (zh) 2023-02-21

Family

ID=82036904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210481777.9A Active CN114654303B (zh) 2022-05-05 2022-05-05 一种机床定位精度偏差的校正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114654303B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115106835B (zh) * 2022-07-25 2023-08-25 上海阿为特精密机械股份有限公司 一种试切试找四轴旋转中心方法
CN116175275B (zh) * 2023-05-05 2023-08-04 加特可(苏州)自动变速箱有限公司 零件的位置度调整方法、设备及系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706945A (zh) * 2013-12-12 2014-04-09 武汉钢铁(集团)公司 一种工业机器人工具中心点的校正方法及装置
CN103737426A (zh) * 2013-12-24 2014-04-23 西安交通大学 一种数控机床旋转轴几何误差三线测量法
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
CN108673239A (zh) * 2018-04-23 2018-10-19 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 五轴加工中心的零点定位精度修正方法
CN110524309A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 西安交通大学 基于四基站激光追踪系统的数控转台几何误差测量方法
CN112454011A (zh) * 2019-09-09 2021-03-09 苏州微创骨科医疗工具有限公司 多轴机床工件坐标偏移校正方法、装置、计算机设备及介质
CN112525133A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 中国航发西安动力控制科技有限公司 法向公差向极半径公差的转换方法
CN113899329A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 中国航发动力股份有限公司 一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法
CN113953891A (zh) * 2021-11-12 2022-01-21 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种快速校准回转工作台中心的工艺方法
CN114043311A (zh) * 2021-11-05 2022-02-15 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种利用红外测头检测五轴数控加工中心工作台回转中心漂移的方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706945A (zh) * 2013-12-12 2014-04-09 武汉钢铁(集团)公司 一种工业机器人工具中心点的校正方法及装置
CN103737426A (zh) * 2013-12-24 2014-04-23 西安交通大学 一种数控机床旋转轴几何误差三线测量法
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
CN108673239A (zh) * 2018-04-23 2018-10-19 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 五轴加工中心的零点定位精度修正方法
CN110524309A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 西安交通大学 基于四基站激光追踪系统的数控转台几何误差测量方法
CN112454011A (zh) * 2019-09-09 2021-03-09 苏州微创骨科医疗工具有限公司 多轴机床工件坐标偏移校正方法、装置、计算机设备及介质
CN112525133A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 中国航发西安动力控制科技有限公司 法向公差向极半径公差的转换方法
CN113899329A (zh) * 2021-09-29 2022-01-07 中国航发动力股份有限公司 一种轴向孔位置度的自动补偿加工方法
CN114043311A (zh) * 2021-11-05 2022-02-15 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种利用红外测头检测五轴数控加工中心工作台回转中心漂移的方法
CN113953891A (zh) * 2021-11-12 2022-01-21 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种快速校准回转工作台中心的工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114654303A (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114654303B (zh) 一种机床定位精度偏差的校正方法
US10145682B2 (en) Reduction of errors of a rotating device used during the determination of coordinates of a workpiece or during the machining of a workpiece
CN108917604B (zh) 一种法向测量装置及其标定方法
CN102914260B (zh) 基于光电式两轴准直仪的转台分度误差检测方法
US10166644B2 (en) Processing inspection workpiece for machine tool, and on-machine measurement method using said workpiece
US20070033819A1 (en) Measuring methods for use on machine tools
CN105397549B (zh) 机床加工孔面工件的找零点方法
CN102483621A (zh) 机床校准方法
CN104972361A (zh) 计测系统
CN110052881B (zh) 一种复杂零件多工位转换加工基准找正方法
CN112197725B (zh) 一种大型复合材料零件加工工装的精准定位方法
CN103801987A (zh) 数控机床主轴旋转热误差测量数据精度的提升方法
CN114253217B (zh) 带有自修正功能的五轴机床rtcp自动标定方法
US7191535B2 (en) On-machine automatic inspection of workpiece features using a lathe rotary table
JP2011206862A (ja) 多軸加工機における回転工具の位置合わせ方法
CN103591874A (zh) 用标准块实现极坐标齿轮测量中心零点标定的方法
JPH0296609A (ja) Ｖ型溝の検査方法及び加工方法
CN107421483B (zh) 一种数控机床用3d测头的测尖球心位置自动校准方法
WO2006064445A1 (en) Sequential multi-probe method for measurement of the straightness of a straightedge
CN111090259A (zh) 用于检验和校正数控系统中工件旋转轴坐标偏差的方法
TWI766781B (zh) 精密加工的非對稱尋邊補正方法
CN111506015A (zh) 用于确定机床表面形状的方法
CN213765106U (zh) 一种加工中心旋转中心测试件
CN113701697B (zh) 基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法
TWI791361B (zh) 用於工具機的校正方法及校正系統

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