CN112355712A - 一种触发式在机测量的精度校准方法及*** - Google Patents

一种触发式在机测量的精度校准方法及*** Download PDF

Info

Publication number
CN112355712A
CN112355712A CN202011322533.3A CN202011322533A CN112355712A CN 112355712 A CN112355712 A CN 112355712A CN 202011322533 A CN202011322533 A CN 202011322533A CN 112355712 A CN112355712 A CN 112355712A
Authority
CN
China
Prior art keywords
measurement
standard
requirement
deviation
precision
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
Application number
CN202011322533.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112355712B (zh
Inventor
颜利军
唐祥武
徐维斌
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.)
Suzhou Qianji Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Qianji Intelligent 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 Suzhou Qianji Intelligent Technology Co ltd filed Critical Suzhou Qianji Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202011322533.3A priority Critical patent/CN112355712B/zh
Publication of CN112355712A publication Critical patent/CN112355712A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112355712B publication Critical patent/CN112355712B/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
    • 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
    • B23Q17/20—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种触发式在机测量的精度校准方法及***，该方法包括：包括：生成标准件模型；在所述标准件模型上规划测量路径；驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量；对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求；当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。本发明触发式在机测量的精度校准方法及***可以精准测量出在机测量***的误差，并对测量***进行误差补偿，可以避免因在机测量***的自身精度、人为标定不准确等问题导致的加工中的过切、欠切等问题，提高加工效率，保证加工质量。

Description

一种触发式在机测量的精度校准方法及***
技术领域
本发明涉及在机测量技术领域，特别涉及一种触发式在机测量的精度校准方法及***。
背景技术
五轴数控加工中，一般需要在完成一道工序后对零件进行测量检测，以评估零件的加工状态，分配后续工序的加工余量，目前主要采用线下测量的方式，需要将零件从机床上拆卸下来，近年来，随着数控***和数字化测量技术的发展，在机测量技术常常被用于零件的在线检测，极大的提高了零件的测量效率，而在机测量的精度是保证测量结果准确性的前提，目前主要通过对测头进行定期校准以确保测量的精度。
在机测量***的测量精度受机床和测头自身精度、机床测头标定精度的影响较大，难以在各种不同的数控机床上均取得较高的精度，同时也容易受人工校准的误差影响。因此，上述问题亟需解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可行性高、可提高测量精度的触发式在机测量的精度校准方法。其采用如下技术方案：
为了解决上述问题，本发明提供了一种触发式在机测量的精度校准方法，其包括：
生成标准件模型；
在所述标准件模型上规划测量路径；
驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量；
对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求；
当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。
作为本发明的进一步改进，所述生成标准件模型，具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。
作为本发明的进一步改进，在所述标准件模型上规划测量路径，具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。
作为本发明的进一步改进，所述对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求，具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
作为本发明的进一步改进，所述当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿，具体包括：
当D平均<＝1.5*Delta，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿；
当D平均>1.5*Delta，调整进给率F，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，并根据曲线选择合适的进给率，满足D平均<＝1.5*Delta。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种触发式在机测量的精度校准***，其包括：
模型生成模组，用于生成标准件模型；
测量路径规划模块，用于在所述标准件模型上规划测量路径；
测量模块，用于驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量；
测量结果分析模块，用于对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求；
误差补偿模块，用于当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。
作为本发明的进一步改进，所述生成标准件模型，具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。
作为本发明的进一步改进，在所述标准件模型上规划测量路径，具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。
作为本发明的进一步改进，所述对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求，具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
作为本发明的进一步改进，所述当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿，具体包括：
当D平均<＝1.5*Delta，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿；
当D平均>1.5*Delta，调整进给率F，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，并根据曲线选择合适的进给率，满足D平均<＝1.5*Delta。
本发明的有益效果：
本发明触发式在机测量的精度校准方法及***可以精准测量出在机测量***的误差，并对测量***进行误差补偿，可以避免因在机测量***的自身精度、人为标定不准确等问题导致的加工中的过切、欠切等问题，提高加工效率，保证加工质量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明优选实施例中触发式在机测量的精度校准方法的流程图；
图2是本发明优选实施例中通过标准环规和标准球校准时的规划的测量路径示意图；
图3是本发明优选实施例中进给率F与测量结果的相关曲线；
图4是本发明优选实施例中各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明优选实施例中的触发式在机测量的精度校准方法，包括以下步骤：
S1、生成标准件模型。具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。其中，环规参数包括内径ri、外径Ro、高度H、上下公差es、ei，标准球参数包括半径Rg、上下公差es、ei。
S2、在所述标准件模型上规划测量路径。具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。如图2所示，当通过标准环规校准时，选择测量环规的上端面和内环面来获取测量***的Z向和xOy面上各角度的误差，其测量点使用均匀分布的策略；当利用标准球校准时，采用了沿标准球的经线和纬线规划测量路径的方法，根据曲率特征均匀分布测量点。
S3、驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量。
S4、对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求。具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
S5、当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。具体包括：
当精度偏差较小，例如D平均<＝1.5*Delta时，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，如图4所示，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿。
当精度偏差较大，例如D平均>1.5*Delta时，调整进给率F，回到步骤S3，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，如图3所示，并根据曲线选择合适的进给率F，满足D平均<＝1.5*Delta，找到合适的机床进给率F，在合适的机床进给率F下对测量***进行误差补偿。
本发明优选实施例还公开了一种触发式在机测量的精度校准***，其包括：
模型生成模组，用于生成标准件模型。具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。其中，环规参数包括内径ri、外径Ro、高度H、上下公差es、ei，标准球参数包括半径Rg、上下公差es、ei。
测量路径规划模块，用于在所述标准件模型上规划测量路径。具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。其中，当通过标准环规校准时，选择测量环规的上端面和内环面来获取测量***的Z向和xOy面上各角度的误差，其测量点使用均匀分布的策略；当利用标准球校准时，采用了沿标准球的经线和纬线规划测量路径的方法，根据曲率特征均匀分布测量点。
测量模块，用于驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量。
测量结果分析模块，用于对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求。具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
误差补偿模块，用于当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。具体包括：
当精度偏差较小，例如D平均<＝1.5*Delta时，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿。
当精度偏差较大，例如D平均>1.5*Delta时，调整进给率F，回到步骤S3，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，并根据曲线选择合适的进给率F，满足D平均<＝1.5*Delta，找到合适的机床进给率F，在合适的机床进给率F下对测量***进行误差补偿。
本发明触发式在机测量的精度校准方法及***可以精准测量出在机测量***的误差，并对测量***进行误差补偿，可以避免因在机测量***的自身精度、人为标定不准确等问题导致的加工中的过切、欠切等问题，提高加工效率，保证加工质量。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种触发式在机测量的精度校准方法，其特征在于，包括：
生成标准件模型；
在所述标准件模型上规划测量路径；
驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量；
对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求；
当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。
2.如权利要求1所述的触发式在机测量的精度校准方法，其特征在于，所述生成标准件模型，具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。
3.如权利要求1所述的触发式在机测量的精度校准方法，其特征在于，在所述标准件模型上规划测量路径，具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。
4.如权利要求1所述的触发式在机测量的精度校准方法，其特征在于，所述对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求，具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
5.如权利要求4所述的触发式在机测量的精度校准方法，其特征在于，所述当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿，具体包括：
当D平均<＝1.5*Delta，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿；
当D平均>1.5*Delta，调整进给率F，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，并根据曲线选择合适的进给率，满足D平均<＝1.5*Delta。
6.一种触发式在机测量的精度校准***，其特征在于，包括：
模型生成模组，用于生成标准件模型；
测量路径规划模块，用于在所述标准件模型上规划测量路径；
测量模块，用于驱动在机测量***根据规划的测量路径对标准件进行在机测量；
测量结果分析模块，用于对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求；
误差补偿模块，用于当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿。
7.如权利要求6所述的触发式在机测量的精度校准***，其特征在于，所述生成标准件模型，具体包括：根据标准环规或标准球参数生成标准件模型。
8.如权利要求6所述的触发式在机测量的精度校准***，其特征在于，在所述标准件模型上规划测量路径，具体包括：根据测头半径和标定的测量进给率在所述标准件模型上规划测量路径。
9.如权利要求6所述的触发式在机测量的精度校准***，其特征在于，所述对测量结果进行分析并判断测量精度是否满足要求，具体包括：
当利用标准环规校准时，根据测量结果拟合环规上端面和内环面，通过计算端面的Z值偏差和内径的各向偏差rangle以及平均直径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求；
当利用标准球校准时，根据测量数据拟合出一个球，计算拟合球心和理论标准球的球心之间的偏差Δcenter、平均半径偏差D平均，将上述偏差值与精度要求Delta比较，判断是否满足精度要求。
10.如权利要求9所述的触发式在机测量的精度校准***，其特征在于，所述当测量精度不满足要求时，对测量***进行误差补偿，具体包括：
当D平均<＝1.5*Delta，根据测量结果和标准件模型计算空间各个方向上的偏差值，生成各个刀轴进给方向上的补偿值构成补偿表，并在对工件的在机测量中使用该补偿表进行精度补偿；
当D平均>1.5*Delta，调整进给率F，在多个进给率F下完成测量，生成进给率F与测量结果的相关曲线，并根据曲线选择合适的进给率，满足D平均<＝1.5*Delta。
CN202011322533.3A 2020-11-23 2020-11-23 一种触发式在机测量的精度校准方法及*** Active CN112355712B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011322533.3A CN112355712B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种触发式在机测量的精度校准方法及***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011322533.3A CN112355712B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种触发式在机测量的精度校准方法及***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112355712A true CN112355712A (zh) 2021-02-12
CN112355712B CN112355712B (zh) 2022-05-03

Family

ID=74533080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011322533.3A Active CN112355712B (zh) 2020-11-23 2020-11-23 一种触发式在机测量的精度校准方法及***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112355712B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114077223A (zh) * 2021-11-12 2022-02-22 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种机匣复杂车削型面自动测量补偿加工方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424525A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 三坐标测量机的检测能力验证装置
KR20140103370A (ko) * 2013-02-15 2014-08-27 인하대학교 산학협력단 공작기계 주축 회전정밀도 측정장치
CN106471334A (zh) * 2014-04-23 2017-03-01 瑞尼斯豪公司 测量探头的校准
CN107220213A (zh) * 2017-06-13 2017-09-29 广州启煌科技有限公司 五轴数控机床在线测量分析方法
CN107303643A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 大隈株式会社 机床的误差辨识方法及误差辨识***
CN107315391A (zh) * 2017-07-18 2017-11-03 广西科技大学 一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法
CN108655827A (zh) * 2018-07-30 2018-10-16 天津中德应用技术大学 五轴数控机床空间误差辨识方法
CN110530314A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种坐标测量机测量精度快速检测方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424525A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 三坐标测量机的检测能力验证装置
KR20140103370A (ko) * 2013-02-15 2014-08-27 인하대학교 산학협력단 공작기계 주축 회전정밀도 측정장치
CN106471334A (zh) * 2014-04-23 2017-03-01 瑞尼斯豪公司 测量探头的校准
CN107303643A (zh) * 2016-04-19 2017-10-31 大隈株式会社 机床的误差辨识方法及误差辨识***
CN107220213A (zh) * 2017-06-13 2017-09-29 广州启煌科技有限公司 五轴数控机床在线测量分析方法
CN107315391A (zh) * 2017-07-18 2017-11-03 广西科技大学 一种数控机床在线检测的预行程误差补偿方法
CN108655827A (zh) * 2018-07-30 2018-10-16 天津中德应用技术大学 五轴数控机床空间误差辨识方法
CN110530314A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种坐标测量机测量精度快速检测方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114077223A (zh) * 2021-11-12 2022-02-22 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种机匣复杂车削型面自动测量补偿加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112355712B (zh) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2868163C (en) Method for measuring a rotary axis of a machine tool system
CN103365246B (zh) 用于数控机床的误差校正的装置
CN111487923B (zh) 一种ca双摆头五轴数控机床摆头位置误差检测与辨识方法
CN103777570B (zh) 基于nurbs曲面的加工误差快速检测补偿方法
CN102483621A (zh) 机床校准方法
CN112008491B (zh) 一种基于测头的ca型五轴数控机床rtcp精度标定方法
US11289303B2 (en) Calibrating method and calibrating system
CN111673292A (zh) 一种五轴激光加工设备rtcp误差标定补偿方法
CN114012585B (zh) 一种双摆轴式五轴磁流变机床抛光点位置标定方法
CN107900781B (zh) 用于车床的接触式在线检测***的标定装置和标定方法
CN110744355A (zh) 基于测量头机床在线测量误差的补偿方法及使用的标准样块
CN103264318B (zh) 一种立体型面的在线检测方法
CN110161965A (zh) 一种大型航天机匣斜孔的在机测量方法
CN108907892A (zh) 一种数控机床零点快速标定方法
CN112355712B (zh) 一种触发式在机测量的精度校准方法及***
CN114253217B (zh) 带有自修正功能的五轴机床rtcp自动标定方法
CN104462807B (zh) 一种精密铸造式喷推叶轮的叶片型值检验方法
US7191535B2 (en) On-machine automatic inspection of workpiece features using a lathe rotary table
CN207982928U (zh) 用于车床的接触式在线检测***的标定装置
CN112846936A (zh) 一种在机检测触发式测头精度的标定方法
CN113021077A (zh) 一种数控机床在机测量***的精度校准方法
CN102873587A (zh) 一种回转体零件的截面尺寸测量方法
CN111443657B (zh) 一种机台编码器安装偏移的修正方法
CN113467371A (zh) 一种基于R-test的五轴机床RTCP参数标定方法
CN111090259A (zh) 用于检验和校正数控***中工件旋转轴坐标偏差的方法

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