CN116372609A - 一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法及机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及五轴联动义齿雕刻的技术领域，具体的涉及一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法及机构，包括如下步骤：调试前准备；测量X、Y、Z轴的几何精度；测量电主轴的几何精度；测量X、Y、Z轴的定位精度；A、B轴分别找平，初步测算外部偏移A、B；找A轴与B轴旋转轴交点坐标，初步测算外部偏移X/Y/Z；切削标准校正块，测校正块精度；精度调试完成。通过多个精度调节步骤，测量出各个轴位置的精度，根据精度调节标准将整体进行精度调节，使得义齿雕铣机在运行时的精度能够符合标准，使得义齿在加工时更为精密，同时也可使五轴联动义齿雕铣机运动稳定，从而保证义齿切削件精密的精度和光滑的表面质量。

Description

一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法及机构
技术领域
本发明涉及五轴联动义齿雕刻的技术领域，具体的涉及一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法及机构。
背景技术
义齿一般由氧化锆瓷块在牙科专用的雕铣机上雕铣加工而成。加工的时候，氧化锆瓷块固定在料盘中，料盘固定在雕铣机上。雕铣机的加工主轴对氧化锆瓷块进行雕、铣等加工；
五轴联动义齿雕铣机包含五个坐标轴(三个直线坐标轴：X、Y、Z轴和两个旋转坐标轴：A、B轴)，依靠先进的数控系统、伺服系统以及软件的支持，A轴和B轴与XYZ三个直线轴实现联动，可加工出复杂的空间曲面，其优点是旋转坐标有足够的行程范围，擅长形状复杂、精度高、交期短、小批量多品种加工，适用于义齿加工，主要雕刻陶瓷牙、美容贴片、嵌体、基台、牙冠、牙桥等；
五轴联动义齿雕铣机是一种科技含量高、精密度高和专门用于加工复杂曲面的义齿类加工中心，五轴联动义齿雕铣机的精度调试对于义齿加工精度的保障是一个必要的基础，能够保障义齿加工的精密程度，随着义齿雕铣机数量的增多，义齿雕铣机在安装时不能符合其相关指标标准，五轴联动义齿雕铣机在对义齿进行加工时其精度不够精密，导致最终加工出的义齿不能够受群众的喜好。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法及机构。
本发明提供了如下的技术方案：
一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，包括如下步骤：
S1、调试前准备；
S2、测量X、Y、Z轴的几何精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴几何精度的调试，包含直线度、平面度和垂直度；
S3、测量电主轴的几何精度；
S4、测量X、Y、Z轴的定位精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴定位精度的调试，包含定位精度和重复定位精度；
S5、A、B轴分别找平，初步测算外部偏移A、B；
S6、找A轴与B轴旋转轴交点坐标，初步测算外部偏移X/Y/Z；
S7、切削标准校正块，测校正块精度；
S8、精度调试完成。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S2中，千分表安装在Z轴滑板(4)上，表头分别在基座(1)B面和基座(1)C面上滑动。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S3中，千分表安装在基座(1)任意位置，表头在电主轴(5)检棒表面，电主轴(5)旋转一周。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S4中，千分表固定在基座(1)上，表头压在Z轴滑板(4)下平面，Z轴滑板(4)伺服电机驱动Z轴滑板(4)。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S5中，初步测算外部偏移A、B，千分表固定在Z轴滑板(4)上，表头压在圆盘(7)上表面。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S6中，初步测算外部偏移X/Y/Z，A、B轴分别找平后，圆盘(7)中心与A轴和B轴旋转轴交点坐标重合，用寻边器找到圆盘(7)最左边坐标值X1和最右边坐标值X2，找到圆盘(7)最前边坐标值Y1和最后边坐标值Y2，电主轴(5)带动刀尖触碰对刀仪，记录坐标值Z1，电主轴(5)含刀尖触碰圆盘(7)上表面，记录坐标值Z2。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S7中，测校正块精度，运行程序切削两个校正块并做好标记，使用游标卡尺分别测量出1号面的壁厚t1、2号面的壁厚t2和左侧校正块高度h1、右侧校正块高度h2。
作为一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法的优选技术方案，在步骤S7中，进入设备控制屏的对刀界面，将计算好的各个精确外偏坐标值输入相应的轴坐标，控制系统的绝对坐标与设备的坐标重合，运行程序再次切削校正块，测量其长、宽、高和壁厚。
一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整机构，包括：3个移动轴和2个旋转轴，3个移动轴分别为X轴滑板(2)、Y轴滑板(3)和Z轴滑板(4)，2个旋转轴分别为A轴架(8)和B轴盘(6)，A轴架(8)为圆盘(7)的选择轴，B轴盘(6)为圆盘(7)的摆动轴，基座(1)为整机安装基准，基座(1)为大理石材质，其精度等级为00级，可作为检具使用，电主轴(5)为切削单元，圆盘(7)为毛坯件。
本发明的有益效果是：通过多个精度调节步骤，测量出各个轴位置的精度，根据精度调节标准将整体进行精度调节，使得义齿雕铣机在运行时的精度能够符合标准，使得义齿在加工时更为精密，同时也可使五轴联动义齿雕铣机运动稳定，从而保证义齿切削件精密的精度和光滑的表面质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是精度调整方法及机构的整体运动示意图；
图2是精度调整方法的流程示意图；
图3是精度调整方法的校正块示意图；
图4是精度调整方法的设备控制屏对刀界面示意图。
图中标记为：1、基座；2、X轴；3、Y轴；4、Z轴；5、电主轴；6、B轴；7、圆盘；8、A轴。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本发明的目的、方案和效果。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。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
参照图1所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整机构，包括：3个移动轴和2个旋转轴，3个移动轴分别为X轴滑板(2)、Y轴滑板(3)和Z轴滑板(4)，2个旋转轴分别为A轴架(8)和B轴盘(6)，A轴架(8)为圆盘(7)的选择轴，B轴盘(6)为圆盘(7)的摆动轴，基座(1)为整机安装基准，基座(1)为大理石材质，其精度等级为00级，可作为检具使用，电主轴(5)为切削单元，圆盘(7)为毛坯件；
参照图1和2所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，首先，调试前准备，然后测量X、Y、Z轴的几何精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴几何精度的调试，包含直线度、平面度和垂直度。以Z轴滑板(4)为例，Z轴滑板(4)以Y轴滑板(3)为安装基准，以基座(1)C面和基座(1)B面为打表基准面，千分表安装在Z轴滑板(4)上，表头分别在基座(1)B面和基座(1)C面上滑动，千分表表值跳动范围在0.02mm以内，则Z轴滑板(4)的滑动直线度0.02mm，Z轴滑板(4)与X轴滑板(2)的垂直度0.02mm，Z轴滑板(4)与Y轴滑板(3)的垂直度0.02mm，可判定合格
参照图1和2所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，测量电主轴的几何精度，电主轴(5)的几何精度主要是轴跳动，千分表安装在基座(1)任意位置，表头在电主轴(5)检棒表面，电主轴(5)旋转一周，千分表表值跳动范围在0.002mm以内，可判定合格；
参照图1和2所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，测量X、Y、Z轴的定位精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴定位精度的调试，包含定位精度和重复定位精度。以Z轴为例，千分表固定在基座(1)上，表头压在Z轴滑板(4)下平面，Z轴滑板(4)伺服电机驱动Z轴滑板(4)，多次平移固定位移0.1mm，千分表表值与理论值0.1mm的跳动范围在0.01mm以内，可判定合格；
参照图1和2所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，A、B轴分别找平，初步测算外部偏移A、B，千分表固定在Z轴滑板(4)上，表头压在圆盘(7)上表面，移动Z轴滑板(4)延Y轴滑板(3)的方向平移，整个行程千分表表值跳动0.02mm以内，记录此时外部偏移A为A0；移动Z轴滑板(4)延X轴滑板(2)方向平移，整个行程千分表表值跳动0.02mm以内，记录此时外部偏移B为B0；
参照图1和2所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，找A轴与B轴旋转轴交点坐标，初步测算外部偏移X/Y/Z，A、B轴分别找平后，默认圆盘(7)中心与A轴和B轴旋转轴交点坐标重合，用寻边器找到圆盘(7)最左边坐标值X1和最右边坐标值X2，则外偏X0＝(X1+X2)/2，找到圆盘(7)最前边坐标值Y1和最后边坐标值Y2，外偏Y0＝(Y1+Y2)/2，电主轴(5)带动刀尖触碰对刀仪，记录坐标值Z1，电主轴(5)含刀尖触碰圆盘(7)上表面，记录坐标值Z2，已知圆盘(7)厚度为Z3，则外偏Z0＝Z1-Z2-Z1-Z3/2；
参照图1、2、3和4所示，一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，切削标准校正块，测校正块精度，运行程序切削两个校正块并做好标记，使用游标卡尺分别测量出1号面的壁厚t1、2号面的壁厚t2和左侧校正块高度h1、右侧校正块高度h2。套用公式：外偏Y＝(t2-t1)/2+Y0，计算出精确的外偏Y；套用公式：外偏Z＝8-(Z1+Z2)/2，其中8为校正块标准高度，计算出精确的外偏Z；套用公式：外偏B＝B0-(Z1-Z2)/3，计算出精确的外偏B，进入设备控制屏的对刀界面，将计算好的各个精确外偏坐标值输入相应的轴坐标，控制系统的绝对坐标与设备的坐标重合，运行程序再次切削校正块，测量其长、宽、高和壁厚，如测量值与理论值偏差0.02mm以内，则精度调校完成。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、调试前准备；
S2、测量X、Y、Z轴的几何精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴几何精度的调试，包含直线度、平面度和垂直度；
S3、测量电主轴的几何精度；
S4、测量X、Y、Z轴的定位精度，按照三轴普通加工中心调试规范进行直线轴定位精度的调试，包含定位精度和重复定位精度；
S5、A、B轴分别找平，初步测算外部偏移A、B；
S6、找A轴与B轴旋转轴交点坐标，初步测算外部偏移X/Y/Z；
S7、切削标准校正块，测校正块精度；
S8、精度调试完成。
2.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S2中，千分表安装在Z轴滑板(4)上，表头分别在基座(1)B面和基座(1)C面上滑动。
3.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S3中，千分表安装在基座(1)任意位置，表头在电主轴(5)检棒表面，电主轴(5)旋转一周。
4.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S4中，千分表固定在基座(1)上，表头压在Z轴滑板(4)下平面，Z轴滑板(4)伺服电机驱动Z轴滑板(4)。
5.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S5中，初步测算外部偏移A、B，千分表固定在Z轴滑板(4)上，表头压在圆盘(7)上表面。
6.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S6中，初步测算外部偏移X/Y/Z，A、B轴分别找平后，圆盘(7)中心与A轴和B轴旋转轴交点坐标重合，用寻边器找到圆盘(7)最左边坐标值X1和最右边坐标值X2，找到圆盘(7)最前边坐标值Y1和最后边坐标值Y2，电主轴(5)带动刀尖触碰对刀仪，记录坐标值Z1，电主轴(5)含刀尖触碰圆盘(7)上表面，记录坐标值Z2。
7.根据权利要求1所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S7中，测校正块精度，运行程序切削两个校正块并做好标记，使用游标卡尺分别测量出1号面的壁厚t1、2号面的壁厚t2和左侧校正块高度h1、右侧校正块高度h2。
8.根据权利要求7所述的五轴联动义齿雕铣机的精度调整方法，其特征在于，在步骤S7中，进入设备控制屏的对刀界面，将计算好的各个精确外偏坐标值输入相应的轴坐标，控制系统的绝对坐标与设备的坐标重合，运行程序再次切削校正块，测量其长、宽、高和壁厚。
9.一种五轴联动义齿雕铣机的精度调整机构，其特征在于，包括：3个移动轴和2个旋转轴，3个移动轴分别为X轴滑板(2)、Y轴滑板(3)和Z轴滑板(4)，2个旋转轴分别为A轴架(8)和B轴盘(6)，A轴架(8)为圆盘(7)的选择轴，B轴盘(6)为圆盘(7)的摆动轴，基座(1)为整机安装基准，基座(1)为大理石材质，其精度等级为00级，可作为检具使用，电主轴(5)为切削单元，圆盘(7)为毛坯件。
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