CN114838685A - 在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法 - Google Patents
在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114838685A CN114838685A CN202210461959.XA CN202210461959A CN114838685A CN 114838685 A CN114838685 A CN 114838685A CN 202210461959 A CN202210461959 A CN 202210461959A CN 114838685 A CN114838685 A CN 114838685A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- measuring head
- electric spindle
- control assembly
- part body
- size
- 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.)
- Granted
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 73
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 54
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010009 beating Methods 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
本发明提供了一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法，工装夹具设置在卧式车削电主轴上，旋转标定圆环设置在工装夹具上；工装夹具用于装夹零件本体，工装夹具能够带动零件本体绕卧式车削电主轴旋转；平移导轨设置在卧式车削电主轴的一侧，铣削电主轴滑动设置在平移导轨上，铣削电主轴通过平移导轨进行移动；无线测头设置在铣削电主轴上，无线测头通过铣削电主轴移动和旋转；无线测头用于测量零件本体；控制组件与卧式车削电主轴、无线测头电连接。本发明通过车削主轴旋转与铣削主轴带动无线测头的联动控制，可实现实际零件周向旋转跳动尺寸分布图，更加直观全面的反应当前零件加工状态下的零件跳动尺寸信息。
Description
技术领域
本发明涉及机匣回转零件检测技术领域，具体地，涉及一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法，尤其是一种在机自动跳动分布及初始找正误差在线检测装置及复合检测方法。
背景技术
航发机匣等薄壁零件加工零件壁厚薄、加工精度高，由于加工变形的影响，其加工精度难以一次加工到位，加工过程中需多次人工打表测量并调整加工余量缓慢逼近加工尺寸要求。其中，机匣类零件车削加工后的跳动精度是影响加工效率的关键加工特征，实现机匣车削跳动在机自动检测是实现机匣自动加工、提高加工效率的关键瓶颈。
现有机匣零件跳动检测主要依靠跳动打表测量获得跳动误差区间，且由于机匣类薄壁件加工易变性，实际零件跳动误差是由零件变形后的形状尺寸偏差与零件偏心误差复合后的跳动误差，现有打表检测方法无法获得实际跳动的角向分布形态。
公开号为CN106595421B的专利文献公开了一种航空机匣T型槽的在机测量检测方法，首先制作机匣T形槽用L型测针，然后选取L型测针的校准标定系统，规划机匣T型槽测量轨迹，利用现有数控立式车床，车床自带的雷尼绍测头，实现机匣T型槽的测量；1)制作L型测针和碳纤维加长杆；2)标定块；3)标定块的安装；4)标定校准原理以及补偿算法；5)标定过程；6)程序测量。但是该专利文献仍然存在无法获得实际跳动的角向分布形态的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法。
根据本发明提供的一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，包括卧式车削电主轴、铣削电主轴、无线测头、测头控制器、机床控制组件、控制组件、工装夹具、旋转标定圆环以及平移导轨；
所述工装夹具设置在所述卧式车削电主轴上，所述旋转标定圆环设置在所述工装夹具上；所述工装夹具用于装夹零件本体，所述工装夹具能够带动所述零件本体绕所述卧式车削电主轴旋转；
所述平移导轨设置在所述卧式车削电主轴的一侧，所述铣削电主轴滑动设置在所述平移导轨上，所述铣削电主轴通过所述平移导轨进行移动；
所述无线测头设置在所述铣削电主轴上，所述无线测头通过所述铣削电主轴移动和旋转；所述无线测头用于测量所述零件本体；
所述控制组件与所述卧式车削电主轴、所述无线测头电连接。
优选的，所述卧式车削电主轴上配设有旋转分度光栅。
优选的，所述铣削电主轴上设置有快换刀柄，所述无线测头通过所述快换刀柄连接设置在所述铣削电主轴上。
优选的，所述控制组件包括机床控制组件和检测系统控制组件；
所述检测系统控制组件与所述机床控制组件电连接，所述机床控制组件与所述卧式车削电主轴、所述平移导轨电连接。
优选的，所述控制组件还包括测头控制器；
所述检测系统控制组件与所述测头控制器电连接，所述测头控制器与所述无线测头电连接。
优选的，所述检测系统控制组件为电子控制单元。
本发明还提供一种基于上述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件，使所述机床控制组件扫描获取所述零件本体的几何尺寸和加工信息，制定所述零件本体的跳动检测程序并启动测量；
步骤2：根据步骤1中获取的所述零件本体的几何尺寸和加工信息，通过所述电子控制单元控制所述测头控制器，使所述测头控制器控制所述铣削电主轴在机库调用测量所用的所述无线测头；
步骤3：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件，使所述机床控制组件控制所述卧式车削电主轴带动所述零件本体运动至旋转零位；使所述机床控制组件控制所述平移导轨带动所述无线测移动至所述零件本体轴向待测截面位置；
步骤4：通过所述电子控制单元控制所述测头控制器，使所述测头控制器控制所述铣削电主轴带动所述无线测头移动至零件本体上的待测量尺寸位置，并控制所述无线测头启动测量，并通过所述测头控制器实时反馈所述无线测头的跳动尺寸检测数值Rce(t)；
步骤5：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件，使所述机床控制组件控制所述卧式车削电主轴带动所述零件本体缓慢旋转一周，并通过所述机床控制组件实时反馈所述卧式车削电主轴的旋转角度ωce(t)；
步骤6：根据步骤4获得的跳动尺寸检测数值Rce(t)和步骤5中获得的旋转角度ωce(t)，对跳动尺寸进行提取；
步骤7：通过所述机床控制组件控制所述平移导轨带动所述无线测头移动至下一个轴向位置，重复步骤1～6，获得当下截面跳动值分布，通过对所述零件本体周向位置的抽样检测，获得所述零件本体沿轴向各截面的跳动分布集。
优选的，所述步骤2中，所述无线测头通过所述铣削电主轴运动至所述铣削电主轴零位。
优选的，所述步骤6包括如下步骤：
步骤6.1：通过所述电子控制单元将获得的所述卧式车削电主轴的旋转角度ωce(t)和所述无线测头的实时跳动尺寸检测数值Rce(t)进行同步处理，获得所述零件本体周向全尺寸跳动尺寸Rce(ω)；
步骤6.2：将所述无线测头获得的所述无线测头至旋转中心的全尺寸跳动尺寸Rce(ω)沿角向展开，绘制角向尺寸分布图，获得当前所述零件本体状态下的全尺寸跳动检测值。
优选的，所述步骤6.2中，结合最小二乘法分别计算全尺寸跳动尺寸Rce(Oce)的偏心最小二乘圆、最小内接圆以及最大外界圆；偏心最小二乘圆的理论圆心记为Oce(x0,y0)，半径为Rce(Oce)，偏心最小二乘圆的理论圆心Oce(x0,y0)与回转跳动圆心距离矢量为当前截面的初始找正偏差，记为r(Oce(ω))；
最小内接圆与最大外接圆的半径分别记为Rmin(O(ω1))与Rmax(O(ω2))，所述零件本体(10)当前截面的全尺寸跳动检测值为δce(x)＝Rmax(O(ω2))-Rmin(O(ω1))。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过车削主轴旋转与铣削主轴带动测头的联动控制，可实现实际零件周向旋转跳动尺寸分布图，更加直观全面的反应当前零件加工状态下的零件跳动尺寸信息；
2、本发明通过最小二乘圆的跳动提取方法，将跳动信息与角度信息相关联，可以获得当前零件夹持变形状态下的找正偏差以及变形与跳动误差复合的真实角向跳动分布图，跳动检测信息更加精确；
3、本发明可实现不同零件跳动测量需求的自适应匹配，满足机匣薄壁件全自动加工过程中复合跳动尺寸自动检测要求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置的结构图；
图2为本发明的检测方法的流程图；
图3为零件典型截面跳动尺寸提取方法；
图4为零件沿轴向方向各截面跳动圆圆心偏离矢量分布示意图。
图中示出：
卧式车削电主轴1 机床控制组件7
铣削电主轴2 检测系统控制组件8
旋转分度光栅3 工装夹具9
快换刀柄4 零件本体10
无线测头5 旋转标定圆环11
测头控制器6 平移导轨12
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
如图1和图2所示，本实施例提供一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，包括卧式车削电主轴1、铣削电主轴2、无线测头5、测头控制器6、机床控制组件7、控制组件、工装夹具9、旋转标定圆环11以及平移导轨12。工装夹具9设置在卧式车削电主轴1上，旋转标定圆环11设置在工装夹具9上，工装夹具9用于装夹零件本体10，工装夹具9能够带动零件本体10绕卧式车削电主轴1旋转，平移导轨12设置在卧式车削电主轴1的一侧，铣削电主轴2滑动设置在平移导轨12上，铣削电主轴2通过平移导轨12进行移动，无线测头5设置在铣削电主轴2上，无线测头5通过铣削电主轴2移动和旋转；无线测头5用于测量零件本体10，控制组件与卧式车削电主轴1、无线测头5电连接。
卧式车削电主轴1上配设有旋转分度光栅3，可实现零件本体旋转角度的精确控制。铣削电主轴2上设置有快换刀柄4，无线测头5通过快换刀柄4连接设置在铣削电主轴2上，通过快换刀柄4可实现无线测头5的在机自动调用，并可随着铣削电主轴2移动和旋转。
控制组件包括机床控制组件7和检测系统控制组件8。检测系统控制组件8与机床控制组件7电连接，机床控制组件7与卧式车削电主轴1、平移导轨12电连接。控制组件还包括测头控制器6，检测系统控制组件8与测头控制器6电连接，测头控制器6与无线测头5电连接。检测系统控制组件8为电子控制单元。
本实施例还提供一种基于上述的在机自动跳动尺寸检测装置的检测方法，包括如下步骤：
步骤1：通过电子控制单元控制机床控制组件7，使机床控制组件7扫描获取零件本体10的几何尺寸和加工信息，制定零件本体10的跳动检测程序并启动测量。
步骤2：根据步骤1中获取的零件本体10的几何尺寸和加工信息，通过电子控制单元控制测头控制器6，使测头控制器6控制铣削电主轴2在机库调用测量所用的无线测头5，无线测头5通过铣削电主轴2运动至铣削电主轴2零位。
步骤3：通过电子控制单元控制机床控制组件7，使机床控制组件7控制卧式车削电主轴1带动零件本体10运动至旋转零位，使机床控制组件7控制平移导轨12带动无线测5移动至零件本体10轴向待测截面位置。
步骤4：通过电子控制单元控制测头控制器6，使测头控制器6控制铣削电主轴2带动无线测头5移动至零件本体10上的待测量尺寸位置，并控制无线测头5启动测量，并通过测头控制器6实时反馈无线测头5的跳动尺寸检测数值Rce(t)。
步骤5：通过电子控制单元控制机床控制组件7，使机床控制组件7控制卧式车削电主轴1带动零件本体10缓慢旋转一周，并通过机床控制组件7实时反馈卧式车削电主轴1的旋转角度ωce(t)。
步骤6：根据步骤4获得的跳动尺寸检测数值Rce(t)和步骤5中获得的旋转角度ωce(t)，对跳动尺寸进行提取，步骤6包括如下步骤：
步骤6.1：通过电子控制单元将获得的卧式车削电主轴1的旋转角度ωce(t)和无线测头5的实时跳动尺寸检测数值Rce(t)进行同步处理，获得零件本体10周向全尺寸跳动尺寸Rce(ω)；
步骤6.2：将无线测头5获得的无线测头5至旋转中心的全尺寸跳动尺寸Rce(ω)沿角向展开，绘制角向尺寸分布图，获得当前零件本体10状态下的全尺寸跳动检测值，结合最小二乘法分别计算全尺寸跳动尺寸Rce(Oce)的偏心最小二乘圆、最小内接圆以及最大外界圆，偏心最小二乘圆的理论圆心记为Oce(x0,y0)，半径为Rce(Oce)，偏心最小二乘圆的理论圆心Oce(x0,y0)与回转跳动圆心距离矢量为当前截面的初始找正偏差，记为r(Oce(ω))，最小内接圆与最大外接圆的半径分别记为Rmin(O(ω1))与Rmax(O(ω2))，零件本体(10)当前截面的全尺寸跳动检测值为δce(x)＝Rmax(O(ω2))-Rmin(O(ω1))。
步骤7：通过机床控制组件7控制平移导轨12带动无线测头5移动至下一个轴向位置，重复步骤1～6，获得当下截面跳动值分布，通过对零件本体10周向位置的抽样检测，获得零件本体10沿轴向各截面的跳动分布集。
实施例2：
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。
本实施例提供一种在机自动跳动分布及初始找正误差在线检测装置及复合检测方法，包括卧式车削电主轴1、铣削电主轴2、旋转分度光栅3、快换刀柄4、无线测头5、测头控制器6、机床控制系统、跳动尺寸检测系统电子控制单元(ECU)、工装夹具9、零件、旋转标定圆环11以及平移导轨12，其中：
卧式车削电主轴1上固定有工装夹具9带动待加工零件绕车削电主轴1旋转，卧式车削电主轴1配有旋转分度光栅3，可实现待加工零件旋转角度的精确控制。工装夹具9上固定有卧式车削电主轴1和旋转标定圆环11，通过对旋转标定圆环11的外圆检测以及端面检测，可实现对旋转中心以及待加工零件轴向位置的定位，铣削电主轴2与平移导轨12相连，平移导轨12可带动铣削电主轴2沿待加工零件的轴向平移。无线测头5通过快换刀柄4与铣削电主轴2相连，通过快换刀柄4可实现无线测头5的在机自动调用，并可随着铣削电主轴2移动及旋转，无线测头5通过测头控制器6控制无线测头5的开启及测量数据的传递。机床控制系统控制卧式车削电主轴1、铣削电主轴2以及平移导轨12的运动控制，实现旋转角度及位移的精确定位控制。测头控制器6与机床控制系统分别与跳动尺寸检测系统电子控制单元(ECU)相连，实现测头控制器6测量与卧式车削电主轴1、铣削电主轴2以及平移导轨12运动的同步控制。
图2和图3所示，一种在机自动跳动分布及初始找正误差在线复合检测方法，包含以下步骤：
首先，测量前，跳动尺寸检测系统ECU通过机床管控系统扫描获取当前零件的几何尺寸及加工信息，制定当前零件的跳动检测程序并启动测量，可实现不同零件跳动测量需求的自适应匹配。测量开始时，启动无线测头5调用程序，跳动尺寸检测系统ECU通过机床控制系统控制铣削电主轴2在机库调用测量所用的无线测头5，并通过铣削电主轴2运动至铣削电主轴2零位待用，然后跳动尺寸检测系统ECU一方面通过机床控制系统控制平移导轨12带动无线测头5移动至为于工件轴向待测截面位置，另一方面通过机床控制系统控制卧式车削电主轴1带动待加工零件运动至旋转零位。
执行测量程序，跳动尺寸检测系统ECU一方面通过机床控制系统控制铣削电主轴2带动无线测头5移动至待加工零件上的待测量尺寸位置x1处，并通过控制测头控制器6控制无线测头5启动测量；另一方面跳动尺寸检测系统ECU通过机床控制系统控制卧式车削电主轴1带动待加工零件缓慢旋转一周，并通过机床控制系统实时反馈卧式车削电主轴1的旋转角度；测量过程中，跳动尺寸检测系统ECU实时的接收测头控制器6传过来的无线测头5实时跳动检测数值以及卧式车削电主轴1的旋转角度，实现对零件当前位置x1处截面周向跳动的全尺寸测量
通过机床控制系统控制平移导轨12带动无线测头5移动至下一个轴向位置x处，重复上述检测过程，即可获得当下截面跳动值分布{R(O(ω))}|x，通过对零件周向位置的抽样检测，即可获得零件沿轴向各截面的跳动分布集
如图3所示，该系统x＝x1处典型截面跳动尺寸提取方法为，跳动尺寸检测系统ECU将获得的卧式车削电主轴1的旋转角度ωce(t)和无线测头5实时跳动尺寸检测数值Rce(t)进行同步处理，获得待测工件周向全尺寸跳动尺寸Rce(ω)；将无线测头5获得的无线测头5至旋转中心的全尺寸跳动尺寸Rce(ω)沿角向展开绘制角向尺寸分布图，结合最小二乘法分别计算全尺寸跳动尺寸Rce(ω)的偏心最小二乘圆、最小内接圆以及最大外界圆；偏心最小二乘圆的理论圆心记为Oce(x0,y0)，半径为Rce(Oce)；偏心最小二乘圆的理论圆心Oce(x0,y0)与回转跳动圆心距离矢量即为当前截面的初始找正偏差，记为r(Oce(ω))；最小内接圆与最大外接圆的半径分别记为Rmin(O(ω1))与Rmax(O(ω2))，则当前零件的跳动检测值可通过δce(x)＝Rmax(O(ω2))-Rmin(O(ω1))计算，即可获得当前零件状态下的全尺寸跳动检测值。该方法不仅可以获得零件沿轴向分布的全尺寸跳动检测值，并可以获得当前零件夹持变形状态下各截面的找正偏差r(Oce(ω))以及变形与跳动误差复合的真实角向跳动分布图。
如图3和图4所示，将沿轴向方向实测的零件各截面的跳动角向分布合并，即可绘制出零件沿轴向的跳动圆柱，进而获得反映零件全周向跳动分布。如图4所示，各截面跳动测量值拟合获得的最小二乘圆心反映的找正偏差r(Oce(ω))沿零件轴向位置x的分布图，通过计算找正偏差r(Oce(ω))沿x向的斜率记为零件初始找正的倾斜角误差，其与旋转标定圆环标定的轴向初始平面的交点记为零件初始找正的圆心偏离回转中心的位置误差。该测量系统和方法不仅可以获得零件各截面跳动分布图，同时也可以获得零件初始找正倾斜角误差及找正圆心位置误差，获得零件真实的找正状态。
本实施例针对机匣薄壁件全自动加工过程中复合跳动尺寸检测要求，提出一种车铣复合加工中心适用的在机跳动自动检测方法，通过车削主轴旋转与铣削主轴带动测头的联动控制，可实现实际零件周向旋转跳动尺寸分布图，并设计实际跳动提取方法，可依据零件几何和加工信息，在机实时获得当前夹持状态下的角向跳动全尺寸测量结果，为加工提供跳动检测的反馈，支撑机匣类零件的全自动加工，提高机匣加工自动化程度与加工效率。
本发明通过车削主轴旋转与铣削主轴带动测头的联动控制，可实现实际零件周向旋转跳动尺寸分布图，更加直观全面的反应当前零件加工状态下的零件跳动尺寸信息。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，包括卧式车削电主轴(1)、铣削电主轴(2)、无线测头(5)、测头控制器(6)、机床控制组件(7)、控制组件、工装夹具(9)、旋转标定圆环(11)以及平移导轨(12)；
所述工装夹具(9)设置在所述卧式车削电主轴(1)上，所述旋转标定圆环(11)设置在所述工装夹具(9)上；所述工装夹具(9)用于装夹零件本体(10)，所述工装夹具(9)能够带动所述零件本体(10)绕所述卧式车削电主轴(1)旋转；
所述平移导轨(12)设置在所述卧式车削电主轴(1)的一侧，所述铣削电主轴(2)滑动设置在所述平移导轨(12)上，所述铣削电主轴(2)通过所述平移导轨(12)进行移动；
所述无线测头(5)设置在所述铣削电主轴(2)上，所述无线测头(5)通过所述铣削电主轴(2)移动和旋转；所述无线测头(5)用于测量所述零件本体(10)；
所述控制组件与所述卧式车削电主轴(1)、所述无线测头(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，所述卧式车削电主轴(1)上配设有旋转分度光栅(3)。
3.根据权利要求2所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，所述铣削电主轴(2)上设置有快换刀柄(4)，所述无线测头(5)通过所述快换刀柄(4)连接设置在所述铣削电主轴(2)上。
4.根据权利要求3所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，所述控制组件包括机床控制组件(7)和检测系统控制组件(8)；
所述检测系统控制组件(8)与所述机床控制组件(7)电连接，所述机床控制组件(7)与所述卧式车削电主轴(1)、所述平移导轨(12)电连接。
5.根据权利要求4所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，所述控制组件还包括测头控制器(6)；
所述检测系统控制组件(8)与所述测头控制器(6)电连接，所述测头控制器(6)与所述无线测头(5)电连接。
6.根据权利要求5所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置，其特征在于，所述检测系统控制组件(8)为电子控制单元。
7.一种基于权利要求6所述的在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件(7)，使所述机床控制组件(7)扫描获取所述零件本体(10)的几何尺寸和加工信息，制定所述零件本体(10)的跳动检测程序并启动测量；
步骤2：根据步骤1中获取的所述零件本体(10)的几何尺寸和加工信息，通过所述电子控制单元控制所述测头控制器(6)，使所述测头控制器(6)控制所述铣削电主轴(2)在机库调用测量所用的所述无线测头(5)；
步骤3：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件(7)，使所述机床控制组件(7)控制所述卧式车削电主轴(1)带动所述零件本体(10)运动至旋转零位；使所述机床控制组件(7)控制所述平移导轨(12)带动所述无线测(5)移动至所述零件本体(10)轴向待测截面位置；
步骤4：通过所述电子控制单元控制所述测头控制器(6)，使所述测头控制器(6)控制所述铣削电主轴(2)带动所述无线测头(5)移动至零件本体(10)上的待测量尺寸位置，并控制所述无线测头(5)启动测量，并通过所述测头控制器(6)实时反馈所述无线测头(5)的跳动尺寸检测数值Rce(t)；
步骤5：通过所述电子控制单元控制所述机床控制组件(7)，使所述机床控制组件(7)控制所述卧式车削电主轴(1)带动所述零件本体(10)缓慢旋转一周，并通过所述机床控制组件(7)实时反馈所述卧式车削电主轴(1)的旋转角度ωce(t)；
步骤6：根据步骤4获得的跳动尺寸检测数值Rce(t)和步骤5中获得的旋转角度ωce(t)，对跳动尺寸进行提取；
步骤7：通过所述机床控制组件(7)控制所述平移导轨(12)带动所述无线测头(5)移动至下一个轴向位置，重复步骤1～6，获得当下截面跳动值分布，通过对所述零件本体(10)周向位置的抽样检测，获得所述零件本体(10)沿轴向各截面的跳动分布集。
8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述步骤2中，所述无线测头(5)通过所述铣削电主轴(2)运动至所述铣削电主轴(2)零位。
9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述步骤6包括如下步骤：
步骤6.1：通过所述电子控制单元将获得的所述卧式车削电主轴(1)的旋转角度ωce(t)和所述无线测头(5)的实时跳动尺寸检测数值Rce(t)进行同步处理，获得所述零件本体(10)周向全尺寸跳动尺寸Rce(ω)；
步骤6.2：将所述无线测头(5)获得的所述无线测头(5)至旋转中心的全尺寸跳动尺寸Rce(ω)沿角向展开，绘制角向尺寸分布图，获得当前所述零件本体(10)状态下的全尺寸跳动检测值。
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述步骤6.2中，结合最小二乘法分别计算全尺寸跳动尺寸Rce(Oce)的偏心最小二乘圆、最小内接圆以及最大外界圆；偏心最小二乘圆的理论圆心记为Oce(x0,y0)，半径为Rce(Oce)，偏心最小二乘圆的理论圆心Oce(x0,y0)与回转跳动圆心距离矢量为当前截面的初始找正偏差，记为r(Oce(ω))；
最小内接圆与最大外接圆的半径分别记为Rmin(O(ω1))与Rmax(O(ω2))，所述零件本体(10)当前截面的全尺寸跳动检测值为δce(x)＝Rmax(O(ω2))-Rmin(O(ω1))。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210461959.XA CN114838685B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210461959.XA CN114838685B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114838685A true CN114838685A (zh) | 2022-08-02 |
| CN114838685B CN114838685B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=82567707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210461959.XA Active CN114838685B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114838685B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993023820A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-25 | Sensor Adaptive Machines, Inc. | Further methods and apparatus for control of lathes and other machine tools |
| US5691909A (en) * | 1995-12-29 | 1997-11-25 | Western Atlas | Method of virtual machining to predict the accuracy of part to be made with machine tools |
| CN1857861A (zh) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | 萨特隆有限公司 | 制造特定眼镜镜片的超精密车床的刀具的自动校准方法 |
| DE102009024752A1 (de) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Verfahren zum Vermessen und/oder Kalibrieren einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine |
| EP2835702A1 (de) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vermessung wenigstens einer Rundachse einer Werkzeugmaschine |
| DE102014006151A1 (de) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Messung des Rundlaufs einer Werkzeugmaschine sowie für die Durchführung des Verfahrens ausgebildete Werkzeugmaschine |
| JP2016038674A (ja) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | オークマ株式会社 | 工作機械の補正値演算方法及び補正値演算プログラム |
| JP2017061012A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | オークマ株式会社 | 工作機械の幾何誤差同定方法及び幾何誤差同定プログラム |
-
2022
- 2022-04-28 CN CN202210461959.XA patent/CN114838685B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993023820A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-25 | Sensor Adaptive Machines, Inc. | Further methods and apparatus for control of lathes and other machine tools |
| US5691909A (en) * | 1995-12-29 | 1997-11-25 | Western Atlas | Method of virtual machining to predict the accuracy of part to be made with machine tools |
| CN1857861A (zh) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | 萨特隆有限公司 | 制造特定眼镜镜片的超精密车床的刀具的自动校准方法 |
| DE102009024752A1 (de) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Verfahren zum Vermessen und/oder Kalibrieren einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine |
| EP2835702A1 (de) * | 2013-08-09 | 2015-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Vermessung wenigstens einer Rundachse einer Werkzeugmaschine |
| DE102014006151A1 (de) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Messung des Rundlaufs einer Werkzeugmaschine sowie für die Durchführung des Verfahrens ausgebildete Werkzeugmaschine |
| JP2016038674A (ja) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | オークマ株式会社 | 工作機械の補正値演算方法及び補正値演算プログラム |
| JP2017061012A (ja) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | オークマ株式会社 | 工作機械の幾何誤差同定方法及び幾何誤差同定プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114838685B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7768655B2 (en) | Methods and system for measuring an object | |
| US6973738B2 (en) | Measuring method and device, machine tool having such device, and work processing method | |
| EP1103781B1 (en) | CMM spiral V-groove shape measuring ( thread, screw hole, worm gear ) with rotary table and two flanks contact | |
| US10132710B2 (en) | Shaft precision automatic measuring device for motor | |
| CN105081883B (zh) | 一种带有在机检测装置的加工中心及使用方法 | |
| CN110186372B (zh) | 三坐标测量机上的点激光测头光束方向标定方法 | |
| JP3433710B2 (ja) | Ｖ溝形状測定方法及び装置 | |
| US11268800B2 (en) | Method for calibrating a measuring probe in a gear cutting machine | |
| KR20190053115A (ko) | 나사산의 게이지리스 측정 방법 및 시스템 | |
| CN106825639B (zh) | 基于几何误差补偿和测距调整提高车床加工精度的方法 | |
| CN115325946A (zh) | 一种同时检测钢管管端的尺寸和内壁缺陷的系统及方法 | |
| CN110645935B (zh) | 数控回转轴集成位移传感器安装偏置的精确校准方法 | |
| JP3880030B2 (ja) | Ｖ溝形状測定方法及び装置 | |
| CN114838685A (zh) | 在机自动跳动分布及初始找正误差检测装置及检测方法 | |
| CN114888594B (zh) | 薄壁回转件的辅助智能找正平台及方法 | |
| CN113405517A (zh) | 一种航空发动机零件装配方法、装置、系统和工控机 | |
| JP4545501B2 (ja) | 工具芯出し方法および工具測定方法 | |
| JP2005098752A (ja) | ブローチの形状測定装置 | |
| JP2003322519A (ja) | ３次元カムのカムプロフィール判定装置及びカムプロフィール判定方法 | |
| JPH11123633A (ja) | スクロールラップの加工方法およびその加工装置 | |
| Zawada-Michałowska et al. | Measurement Uncertainty of a Coordinate Measuring Machine Applied to a Thin-Walled Aircraft Structure in Relation to the Assessment of Dimensional and Shape Accuracy | |
| CN115740635A (zh) | 中空零件的加工方法 | |
| CN117733253A (zh) | 一种基于在机测量刀具补偿值的工件内螺纹加工方法 | |
| Schmitt et al. | Machine vision and ultrasonic supported measuring and monitoring concept for economical quality enhancement in small batch production | |
| CN116483021A (zh) | 一种五轴机内测量中关键误差的综合补偿方法 |
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 |