CN116594350B - 机床的误差补偿方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机床的误差补偿方法、装置、设备及存储介质，所述机床的误差补偿方法包括以下步骤：获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。从而，本发明能够解决现有的刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种机床的误差补偿方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着科技的发展，五轴数控机床最常用的场景是进行3+2加工，即，XYZ轴+AB轴的加工，该功能是由用户指定倾斜坐标系后机床在该坐标系下执行普通的三轴加工程序完成加工的过程。通常情况下需要机床的数控系统根据倾斜坐标系的相关信息自动计算出对应的旋转轴坐标以满足机床刀尖垂直于加工平面的加工要求。将加工平面设置为倾斜坐标系的XY平面，此时数控系统需要保证刀尖和倾斜坐标系的Z轴平行才能正常使用三轴加工程序进行加工。由于机床在制造和装配过程中会产生不可避免的误差，从而，造成机床的刀尖在自动垂直倾斜面的动作时，刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种机床的误差补偿方法、装置、终端设备以及计算机存储介质，旨在解决现有的刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种机床的误差补偿方法，所述机床的误差补偿方法包括以下步骤：
获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
可选的，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系的步骤之前，所述方法还包括：
测量所述机床的所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量；
存储所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量。
可选的，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系的步骤，包括：
根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，并根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系。
可选的，所述控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置的步骤，包括：
确认所述刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置；
若否，则控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置；
控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置。
可选的，所述控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置的步骤，包括：
获取基准坐标系对应的基准角度位置；
将所述基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度。
可选的，所述控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置的步骤，包括：
获取所述基准角度位置；
将所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置补偿至所述基准角度位置得到第三旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第三旋转角度。
可选的，所述计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度的步骤，包括:
获取机床的刀尖的当前所处角度位置；
将所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置得到第一旋转角度。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种机床的误差补偿装置，所述机床的误差补偿装置包括：
获取模块，获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
调整模块，用于根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制模块，用于控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端设备，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机床的误差补偿程序，所述机床的误差补偿程序被所述处理器执行时实现如上述中的机床的误差补偿方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有机床的误差补偿程序，所述机床的误差补偿程序被处理器执行时实现如上所述的机床的误差补偿方法的步骤。
本发明通过获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。本发明通过预设矢量参数和第一旋转角度针对第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系，从而，将通过调整之后的第二倾斜坐标系对应的XY平面作为加工平面，并控制刀尖基于第二倾斜坐标系进行加工，不需要计算出令刀尖垂直于加工平面的角度补偿值，从而，解决了现有的刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行的结构示意图；
图2是本发明一种机床的误差补偿方法一实施例的流程示意图；
图3是本发明一种机床的误差补偿方法二实施例的流程示意图；
图4是本发明一种机床的误差补偿方法的细化步骤S10的流程示意图；
图5是本发明一种机床的误差补偿装置的示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及终端设备的硬件运行环境的结构示意图。
需要说明的是，图1即可为终端设备的硬件运行环境的结构示意图。本发明实施例终端设备可以是机床的误差补偿设备，该终端设备具体可以是旋转终端、数据存储控制终端、PC或者便携计算机等终端。
如图1所示，该终端设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。存储器1005可以是非易失性存储器（如，Flash存储器）、高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器（non-volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端设备结构并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及机床的误差补偿程序。其中，操作系统是管理和控制样本终端设备硬件和软件资源的程序，支持机床的误差补偿程序以及其它软件或程序的运行。
在图1所示的终端设备中，用户接口1003主要用于与各个终端进行数据通信；网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，并执行以下操作：
获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
可选地，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，在执行所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系的步骤之前，还执行以下操作：
测量所述机床的所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量；
存储所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量。
可选地，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，还执行以下操作：
根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，并根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系。
可选地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，还执行以下操作：
确认所述刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置；
若否，则控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置；
控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置。
可选地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，还执行以下操作：
获取基准坐标系对应的基准角度位置；
将所述基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度。
可选地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，还执行以下操作：
获取所述基准角度位置；
将所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置补偿至所述基准角度位置得到第三旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第三旋转角度。
可选地，处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的机床的误差补偿程序，还执行以下操作：
获取机床的刀尖的当前所处角度位置；
将所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置得到第一旋转角度。
基于上述的终端设备，提出本发明机床的误差补偿方法的各实施例。在本发明机床的误差补偿方法的各实施例中，请参照图2，图2为本发明机床的误差补偿方法第一实施例的流程示意图。在本发明方法的第一实施例中，本发明所述机床的误差补偿方法包括：
步骤S10：获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
步骤S20：根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
步骤S30：控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
由于机床在制造和装配过程中会产生不可避免的误差，例如旋转轴的实际矢量和理论矢量有角度偏差，这会导致A轴的实际旋转轴的矢量和X轴矢量会有微小的角度偏差并不严格平行。这些问题会造成机床在自动垂直倾斜面的动作后，刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差。最普遍的做法是忽视这种角度误差，在精度要求不高的场合由机械本身的精度来保证加工精度在合理范围内。但是，在高精度要求的加工场合中一般做法是根据旋转轴的实际指向矢量，即机床的实际情况，计算出令刀尖垂直于加工平面的对应旋转轴的角度补偿值进行补偿。这种方法计算难度大，难以实现，在实际市场上应用较少。同时由于计算出的角度修正量较小，很可能造成机床实际走不出这样的角度造成实际的补偿效果非常有限。考虑到这些技术问题，本发明提出一种机床的误差补偿方法，能够实现对机床在倾斜坐标系自动摆正过程中产生的角度误差进行补偿。
在本实施例中，考虑到机械精度合格的机床的旋转轴旋转矢量的角度误差较小，在机床自动垂直倾斜面的过程中实际的加工面和理论的加工面之间的角度误差较小，不直接补偿此微小的角度误差，而是计算机床自动摆正后实际的倾斜坐标系，即机床自动垂直倾斜面后的坐标系的实际姿态信息，这样机床的数控系统就可以利用该实际倾斜坐标系进行加工从而实现较高的加工精度。即，由于实际加工面和理论加工面的角度误差较小，实际损失的刀尖切削条件影响也较小，通过发明机床的误差补偿方法可以进一步的提高加工精度，尤其是在较大尺寸工件的高精度加工场合会有明显的精度提升的收益。
在本实施例中，第一倾斜坐标系的XY平面为实际加工平面，由于机床在制造和装配过程中会产生不可避免的误差，在旋转时的实际矢量和理论矢量有角度偏差，因此，刀尖在第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置时，加工出的平面和实际加工平面有误差，因此，根据第一倾斜坐标系、机床的预设矢量参数、和刀尖从当前所处位置旋转述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度确认第二倾斜坐标系，并控制刀尖旋转至第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，使得刀尖在第二倾斜坐标系上的XY平面加工，从而，提高了加工精度。
步骤S10：获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
需要说明的是，本发明以A轴绕着X轴旋转、C轴绕着Z轴旋转的机床为例，根据机床类型的不同，旋转轴也不同，本发明未针对旋转的轴进行限定。
在本实施例中，实际加工平面作为第一倾斜坐标系的XY平面，刀尖旋转至第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置，即刀尖旋转至第一倾斜坐标系的Z轴平行的位置，机床的数控系统获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖旋转至第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度（,/>）,刀尖的第一倾斜角度位置为第一倾斜坐标系M1对应的矩阵。
可选的，在一些可行的实施例中，参考图4，图4是本发明一种机床的误差补偿方法的细化步骤S10的流程示意图,步骤S10中的所述“计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度”的步骤，可以包括以下步骤：
步骤S101：获取机床的刀尖的当前所处角度位置；
在本实施例中，数控机床获取机床的刀尖的当前所处角度位置（,/>）。需要说明的是，当前所处角度位置（/>,/>）为在基准坐标系下的A轴与C轴的矢量。
示例性地，基准坐标系对应的矩阵为基准角度位置，倾斜面为实际加工平面，机床在自动垂直倾斜面之前，刀尖所处的位置可以为基准角度位置也可以为任一角度（,/>）。
步骤S102：将所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置得到第一旋转角度。
在本实施例中，获取刀尖的当前所处角度位置（,/>），数控系统将第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置（/>,/>）得到第一旋转角度（,/>）。需要说明的是，补偿的具体方法通过矩阵进行计算，属于常规技术不一一进行限定。
步骤S20：根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
需要说明的是，每台机床的预设矢量参数V都不同，提前测量每台机床的预设矢量参数V，并根据预设矢量参数V和第一旋转角度（,/>）针对第一倾斜坐标系M1进行调整得到第二倾斜坐标系M2。
可选的，在一些可行的实施例中，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，在步骤S20之前，本发明机床的误差补偿方法，可以包括以下步骤：
步骤S40：测量所述机床的所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量；
步骤S50：存储所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量。
在本实施例中，提前测量每台机床的A轴实际矢量和C轴实际矢量，并在数控系统存储A轴实际矢量和C轴实际矢量，在针对第一倾斜坐标系M1进行调整时随时获取。其中，A轴实际矢量是，C轴实际矢量是/>。
可选的，在一些可行的实施例中，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，步骤S20，可以包括以下步骤：
步骤S201：根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，和根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
在本实施例中，第一旋转角度（,/>）包括第一A轴旋转角度/>和第一C轴旋转角度/>，根据罗德里格斯公式，设补偿量为R，R为如下公式（1）所示，其中，E为单位矩阵。
（1）
当A轴旋转时，，/>，即，根据机床的A轴实际矢量/>和第一A轴旋转角度确认A轴补偿量/>，如下公式（2）所示，
（2）
当C轴旋转时，，/>，即，根据机床的A轴实际矢量/>和第一A轴旋转角度确认C轴补偿量/>如下公式（3）所示，
（3）
步骤S202：确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量/>的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系M1进行调整得到第二倾斜坐标系M2。
在本实施例中，根据所述A轴补偿量和所述C轴补偿量针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系。通过公式表示为，/>。
步骤S30：控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
在本实施例中，基于第二倾斜角度位置垂直的XY平面作为加工平面进行加工，和，基于第二倾斜坐标系M2下针对机床进行NC(Numerical Control，数字控制)加工。从而，在机床自动垂直倾斜面时，不需要计算实际的加工面和理论的加工面之间的微小误差，直接计算实际加工平面对应的实际坐标系，并将刀尖旋转至实际坐标系，进而，极大程度上提高了加工精度。
本发明通过获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度；根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并基于与所述第二倾斜角度位置垂直的平面作为加工平面进行加工。本发明不需要计算出令刀尖垂直于加工平面的角度补偿值，直接通过调整之后的第二倾斜坐标系对应的平面作为加工平面，从而，解决了现有的刀尖实际加工出的平面和理论的加工目标平面有角度误差的技术问题。
可选的，基于上述本发明机床的误差补偿方法的第一实施例，提出本发明机床的误差补偿方法的第二实施例，参考图3，图3是本发明一种机床的误差补偿方法二实施例的流程示意图，在一些可行的实施例中，步骤S30中的所述“控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置”的步骤，可以包括以下步骤：
步骤S301：确认所述刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置；
步骤S302：若否，则控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置；
在本实施例中，数控系统先确认刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置，若否，则数控系统首先控制刀尖旋转至基准坐标系对应的基准角度位置，先使得刀尖摆正。需要说明的是，基准角度位置为基于基准坐标系G17固定的角度。
在一些可行的实施例中，步骤S302，可以包括以下步骤：
步骤S3021：获取基准坐标系对应的基准角度位置；
在本实施例中，数控系统获取基准坐标系对应的基准角度位置，基准坐标系为G17，获取基准坐标系对应的刀尖的基准角度位置。
步骤S3022：将所述基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度（,/>），并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度（/>,/>）。
在本实施例中，数控系统将基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度，使得刀尖旋转至基准角度位置，即，使得刀尖摆正。
步骤S303：控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置。
在本实施例中，控制所述刀尖旋转至基准角度位置之后，再从基准角度位置旋转至述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并基于与第二倾斜角度位置垂直的平面作为加工平面进行加工。
可选的，在可行的实施例中，步骤S303，可以包括以下步骤：
步骤S3031：获取所述基准角度位置；
在本实施例中，数控系统获取基准坐标系对应的刀尖的基准角度位置。
步骤S3032：将所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置补偿至所述基准角度位置得到第三旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第三旋转角度。
在本实施例中，第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置为第二倾斜坐标系对应的刀尖的第二倾斜角度位置，将第二倾斜角度位置补偿至基准角度位置得到第三旋转角度（,/>），并控制刀尖旋转所述第三旋转角度（/>,/>）。
在本实施例中，若刀尖的当前所处角度位置不为基准角度位置时，先将刀尖旋转至基准角度位置之后，再从基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，是为了简化计算难度，当然，也可以直接计算第二倾斜角度位置之后，直接控制刀尖从当前所处角度位置旋转至第二倾斜角度位置。本实施例作为优选的实施例，通过先将刀尖旋转至基准角度位置之后，再从基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，极大程度上简化了数控系统的计算难度。
在本实施例中，数控系统确认刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置，若是，则控制所述刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并基于与所述第二倾斜角度位置垂直的平面作为加工平面进行加工。
需要说明的是，若刀尖的当前所处角度位置已经在基准坐标系对应的基准角度位置，则不需要针对刀尖进行摆正，即，不需要将刀尖旋转至基准坐标系对应的基准角度位置，直接将刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，从而，节省了计算时间。
此外，请参照图5，本发明实施例还提出一种机床的误差补偿装置，本发明机床的误差补偿装置包括：
获取模块10，用于获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
调整模块20，用于根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制模块30，用于控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
可选地，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，调整模块20，用于：
测量所述机床的所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量；
存储所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量。
可选地，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，调整模块20，用于：
根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，并根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系。
可选地，控制模块30，用于：
确认所述刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置，若否，则控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置；
控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置。
可选地，控制模块30，用于：
获取基准坐标系对应的基准角度位置；
将所述基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度。
可选地，控制模块30，用于：
获取所述基准角度位置；
将所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置补偿至所述基准角度位置得到第三旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第三旋转角度。
可选地，获取模块10，用于：
获取机床的刀尖的当前所处角度位置；
将所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置得到第一旋转角度。
此外，本发明实施例还提出一种终端设备，该终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机床的误差补偿程序，该机床的误差补偿程序被所述处理器执行时实现如上述中的机床的误差补偿方法的步骤。
其中，在所述处理器上运行的机床的误差补偿程序被执行时所实现的步骤可参照本发明机床的误差补偿方法的各个实施例，此处不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种计算机存储介质，应用于计算机，该计算机存储介质可以为非易失性计算机可读计算机存储介质，该计算机存储介质上存储有机床的误差补偿程序，所述机床的误差补偿程序被处理器执行时实现如上所述的机床的误差补偿方法的步骤。
其中，在所述处理器上运行的机床的误差补偿程序被执行时所实现的步骤可参照本发明机床的误差补偿方法的各个实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机存储介质(如Flash存储器、ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)中，用于控制该存储介质进行数据读写操作的控制器执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种机床的误差补偿方法，其特征在于，所述机床的误差补偿方法包括以下步骤：
获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工；
其中，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系的步骤，包括：
根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，并根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系。
2.如权利要求1所述的机床的误差补偿方法，其特征在于，所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系的步骤之前，所述方法还包括：
测量所述机床的所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量；
存储所述A轴实际矢量和所述C轴实际矢量。
3.如权利要求1所述的机床的误差补偿方法，其特征在于，所述控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置的步骤，包括：
确认所述刀尖的当前所处角度位置是否为基准坐标系对应的基准角度位置；
若否，则控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置；
控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置。
4.如权利要求3所述的机床的误差补偿方法，其特征在于，所述控制所述刀尖从所述第一倾斜角度位置旋转至基准坐标系对应的基准角度位置的步骤，包括：
获取基准坐标系对应的基准角度位置；
将所述基准角度位置补偿至所述第一倾斜角度位置得到第二旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第二旋转角度。
5.如权利要求3所述的机床的误差补偿方法，其特征在于，所述控制所述刀尖从所述基准角度位置旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置的步骤，包括：
获取所述基准角度位置；
将所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置补偿至所述基准角度位置得到第三旋转角度，并控制所述刀尖旋转所述第三旋转角度。
6.如权利要求3所述的机床的误差补偿方法，其特征在于，所述计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度的步骤，包括:
获取机床的刀尖的当前所处角度位置；
将所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置补偿至所述当前所处角度位置得到第一旋转角度。
7.一种机床的误差补偿装置，其特征在于，所述机床的误差补偿装置包括：
获取模块，用于获取实际加工平面对应的第一倾斜坐标系，并计算机床的刀尖从当前所处角度位置旋转至所述第一倾斜坐标系对应的第一倾斜角度位置的第一旋转角度，其中，所述第一倾斜坐标系的XY平面为所述实际加工平面；
调整模块，用于根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系，其中，所述预设矢量参数包括：A轴实际矢量和C轴实际矢量，所述第一旋转角度包括：第一A轴旋转角度和第一C轴旋转角度，所述根据所述机床的预设矢量参数和所述第一旋转角度针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系，包括：
根据所述机床的所述A轴实际矢量和所述第一A轴旋转角度确认A轴补偿量，并根据所述机床的所述C轴实际矢量和所述第一C轴旋转角度确认C轴补偿量；
确认所述A轴补偿量和所述C轴补偿量的乘积，根据所述乘积针对所述第一倾斜坐标系进行调整得到第二倾斜坐标系；
控制模块，用于控制所述刀尖旋转至所述第二倾斜坐标系对应的第二倾斜角度位置，并将所述第二倾斜坐标系的XY平面作为加工平面进行加工。
8.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机床的误差补偿程序，所述机床的误差补偿程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述机床的误差补偿方法的步骤。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有机床的误差补偿程序，所述机床的误差补偿程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的机床的误差补偿方法的步骤。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011177813A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 制御装置及び制御方法 |
| CN103615998A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-05 | 西安工业大学 | 齿轮测量中心工件装夹倾斜与偏心误差测量与补偿方法 |
| JP5717926B2 (ja) * | 2012-09-04 | 2015-05-13 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| CN109511273A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-03-22 | 三菱电机株式会社 | 数控装置及数控方法 |
| CN115542839A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-12-30 | 重庆大学 | 五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法 |
| CN116000699A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-25 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 一种适用于双摆头的快速倾斜坐标系定义方法及装置 |
| CN116047997A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-05-02 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 数控机床的rtcp补偿方法及装置 |
| CN116540630A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 机床的控制方法、装置、设备及存储介质 |
-
2023
- 2023-07-06 CN CN202310820596.9A patent/CN116594350B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011177813A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Mitsubishi Electric Corp | 制御装置及び制御方法 |
| JP5717926B2 (ja) * | 2012-09-04 | 2015-05-13 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| CN103615998A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-05 | 西安工业大学 | 齿轮测量中心工件装夹倾斜与偏心误差测量与补偿方法 |
| CN109511273A (zh) * | 2017-07-14 | 2019-03-22 | 三菱电机株式会社 | 数控装置及数控方法 |
| CN115542839A (zh) * | 2022-10-25 | 2022-12-30 | 重庆大学 | 五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法 |
| CN116000699A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-25 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 一种适用于双摆头的快速倾斜坐标系定义方法及装置 |
| CN116047997A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-05-02 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 数控机床的rtcp补偿方法及装置 |
| CN116540630A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-04 | 中科航迈数控软件(深圳)有限公司 | 机床的控制方法、装置、设备及存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GNC61数控系统的斜面加工功能;刘沛 等;《制造技术与机床》(第9期);170-173 * |
| 五轴机床的RTCP功能开发与应用研究;刘沛 等;《制造技术与机床》(第5期);151-157 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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