CN113334145A - 一种数控机床零件精度加工检测技术方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数控机床零件精度加工检测技术方法，包括检测软件、测头和数控机床以及数控***，测头替换刀具安装在机床主轴上，接着机床主轴转动完成测头电源的开启后立即锁定以防止测头的各向异性对测量精度的影响，随后，数控***通过伺服控制机床的工作台移动，控制好触碰速度，确保测头上的探针前端的测球沿工件被测量表面或点法矢方向精确触碰工件，并且尽可能保证探针相对测头摆动或缩进的幅度很小，最后测头将测量到的数据传给计算机。本发明通过设计一种检测软件，然后和数控***交互，使得零件在加工的时候就可以检测到是否有误差，操作者能及时发现加工过程中的错误并给予快速、正确地解决，防止零件在加工完毕才发现有误差。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，更具体的说，涉及一种数控机床零件精度加工检测技术方法。
背景技术
传统零件装夹在数控机床上之后，从粗加工、半精加工再到精加工，整个过程是连贯且中间无任何检测环节的。如果在零件加工完成后搬到三坐标测量机进行检测时才发现是一个不合格品，那么企业在材料、时间甚至金钱等方面的造成的损失将是无法挽回的。
发明内容
本发明旨在于解决现有数控机床加工零件时无法实时检测零件加工是否有误差错误的问题。
本发明一种数控机床零件精度加工检测技术方法的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种数控机床零件精度加工检测技术方法，包括检测软件、测头和数控机床以及数控***，所述测头替换刀具安装在机床主轴上，接着机床主轴转动完成测头电源的开启后立即锁定以防止测头的各向异性对测量精度的影响，随后，数控***通过伺服控制机床的工作台移动，控制好触碰速度，确保测头上的探针前端的测球沿工件被测量表面或点法矢方向精确触碰工件，并且尽可能保证探针相对测头摆动或缩进的幅度很小，最后测头将测量到的数据传给计算机，计算机上的检测软件根据导入的零件模型和测头检测到的进行对比分析是否有误差。
进一步的优选方案：所述测头采用的是机床专用触发式OP500红外通讯测头。
进一步的优选方案：所述数控***和检测软件通过RS232串口线和触发式测头数据线连接。
进一步的优选方案：所述检测软件由测点选择分布模块、图形人机交互模块、测头预行程误差补偿模块、检测路径仿真模块、检测通信模块、二次修正加工模块组成。
进一步的优选方案：所述在线检测软件对测头测到的零件的任意测点法矢估算程序如下：
CVector3D COMMView::CaculateN Vi(CSelPt*pt)
{
//计算各个三角面片对计算顶点法矢的权重：该三角片的质心权重与其法矢之积的单位向量
//删除前一测点的所有邻接片的权重
if(TriChip.m_triNviWeighList.Getsize())
{
Int i＝0；
While(i<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize())
{
delete TriChip.m_triNviWeighList.GetAt(i++)；
}
TriChip.m_triNviWeighList.RemoveAll()；
}
//计算各个邻接三角面片的权重
for(int k＝0；k<Spt.m_sptNearTriList.GetSize()；k++)
}
CTriChip*tri＝new CTriChip()；
tri＝Spt.m_sptNearTriList[k]；
double dx＝(tri->vex[0].x+tri->vex[1].x+tri->vex[2].x)3.0-pt->x；
double dy＝(tri->vex[0].y+tri->vex[1].y+tri->vex[2].y)3.0-pt->x；
double dx＝(tri->vex[0].z+tri->vex[1].z+tri->vex[2].z)3.0-pt->x；
CVector3D vecVki(dx，dy，dz)；//计算由质心指向公共顶点pt的矢量
//tri->wk＝pow(vect.GetLength(),-2)
//单个三角片对顶点法矢的权重
CVector3D NVij＝(tri->normal)*pow(vec Vki.GetLength(),-2)；
//将各个三角面片的权重保存起来
CVector3D*pNVij＝new CVector3D()；
*PNVij＝Nvij；
TriChip.AddNviWeighTri(pNVij)
}
//计算顶点PT的近似法矢pt_normal
CVector3D pt_nor；
For(int t＝0；t<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize()；t++)
//先将各个权重加起来再单位矢量化
{
pt_nor.dx＝pt_nor.dx+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dx；
pt_nor.dy＝pt_nor.dy+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dy；
pt_nor.dz＝pt_nor.dz+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dz；
}
return Spt.pt_normal＝pt_nor.GetNorma()；
}。
有益效果：
本发明可以使得零件在加工的时候就可以检测到是否有误差，操作者能及时发现加工过程中的错误并给予快速、正确地解决，防止零件在加工完毕才发现有误差，可以尽可能为企业在材料、时间甚至金钱等方面的挽回损失，为部分无法在三坐标测量机上测量的超大型工件的检测提供了一种新的手段可供选择，提高了产品一次装夹的加工精度，弥补了传统检测只作为一种废品过滤器的不足，将检测转变成为防止废品产生的手段。
附图说明
图1为本发明数控加工精度检测***图；
图2为本发明检测软件功能模块图；
图3为本发明检测***应用平台的搭建图；
图4为本发明RS232接线图。
具体实施方式
如附图1至附图4所示：
本发明提供一种数控机床零件精度加工检测技术方法，包括检测软件、测头和数控机床以及数控***，所述测头替换刀具安装在机床主轴上，接着机床主轴转动完成测头电源的开启后立即锁定以防止测头的各向异性对测量精度的影响，随后，数控***通过伺服控制机床的工作台移动，控制好触碰速度，确保测头上的探针前端的测球沿工件被测量表面或点法矢方向精确触碰工件，并且尽可能保证探针相对测头摆动或缩进的幅度很小，最后测头将测量到的数据传给计算机，计算机上的检测软件根据导入的零件模型和测头检测到的进行对比分析是否有误差。
其中，所述测头采用的是机床专用触发式OP500红外通讯测头。
其中，所述数控***和检测软件通过RS232串口线和触发式测头数据线连接。
其中，所述检测软件由测点选择分布模块、图形人机交互模块、测头预行程误差补偿模块、检测路径仿真模块、检测通信模块、二次修正加工模块组成。
其中，所述在线检测软件对测头测到的零件的任意测点法矢估算程序如下：
CVector3D COMMView::CaculateN Vi(CSelPt*pt)
{
//计算各个三角面片对计算顶点法矢的权重：该三角片的质心权重与其法矢之积的单位向量
//删除前一测点的所有邻接片的权重
if(TriChip.m_triNviWeighList.Getsize())
{
Int i＝0；
While(i<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize())
{
delete TriChip.m_triNviWeighList.GetAt(i++)；
}
TriChip.m_triNviWeighList.RemoveAll()；
}
//计算各个邻接三角面片的权重
for(int k＝0；k<Spt.m_sptNearTriList.GetSize()；k++)
}
CTriChip*tri＝new CTriChip()；
tri＝Spt.m_sptNearTriList[k]；
double dx＝(tri->vex[0].x+tri->vex[1].x+tri->vex[2].x)3.0-pt->x；
double dy＝(tri->vex[0].y+tri->vex[1].y+tri->vex[2].y)3.0-pt->x；
double dx＝(tri->vex[0].z+tri->vex[1].z+tri->vex[2].z)3.0-pt->x；
CVector3D vecVki(dx，dy，dz)；//计算由质心指向公共顶点pt的矢量
//tri->wk＝pow(vect.GetLength(),-2)
//单个三角片对顶点法矢的权重
CVector3D NVij＝(tri->normal)*pow(vec Vki.GetLength(),-2)；
//将各个三角面片的权重保存起来
CVector3D*pNVij＝new CVector3D()；
*PNVij＝Nvij；
TriChip.AddNviWeighTri(pNVij)
}
//计算顶点PT的近似法矢pt_normal
CVector3D pt_nor；
For(int t＝0；t<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize()；t++)
//先将各个权重加起来再单位矢量化
{
pt_nor.dx＝pt_nor.dx+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dx；
pt_nor.dy＝pt_nor.dy+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dy；
pt_nor.dz＝pt_nor.dz+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dz；
}
return Spt.pt_normal＝pt_nor.GetNorma()；
}。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种数控机床零件精度加工检测技术方法，包括检测软件、测头和数控机床以及数控***，其特征在于：所述测头替换刀具安装在机床主轴上，接着机床主轴转动完成测头电源的开启后立即锁定以防止测头的各向异性对测量精度的影响，随后，数控***通过伺服控制机床的工作台移动，控制好触碰速度，确保测头上的探针前端的测球沿工件被测量表面或点法矢方向精确触碰工件，并且尽可能保证探针相对测头摆动或缩进的幅度很小，最后测头将测量到的数据传给计算机，计算机上的检测软件根据导入的零件模型和测头检测到的进行对比分析是否有误差。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床零件精度加工检测技术方法，其特征在于：所述测头采用的是机床专用触发式OP500红外通讯测头。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床零件精度加工检测技术方法，其特征在于：所述数控***和检测软件通过RS232串口线和触发式测头数据线连接。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床零件精度加工检测技术方法，其特征在于：所述检测软件由测点选择分布模块、图形人机交互模块、测头预行程误差补偿模块、检测路径仿真模块、检测通信模块、二次修正加工模块组成。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床零件精度加工检测技术方法，其特征在于：所述在线检测软件对测头测到的零件的任意测点法矢估算程序如下：
CVector3D COMMView::CaculateN Vi(CSelPt*pt)
{
//计算各个三角面片对计算顶点法矢的权重：该三角片的质心权重与其法矢之积的单位向量
//删除前一测点的所有邻接片的权重
if(TriChip.m_triNviWeighList.Getsize())
{
Int i＝0；
While(i<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize())
{
delete TriChip.m_triNviWeighList.GetAt(i++)；
}
TriChip.m_triNviWeighList.RemoveAll()；
}
//计算各个邻接三角面片的权重
for(int k＝0；k<Spt.m_sptNearTriList.GetSize()；k++)
}
CTriChip*tri＝new CTriChip()；
tri＝Spt.m_sptNearTriList[k]；
double dx＝(tri->vex[0].x+tri->vex[1].x+tri->vex[2].x)3.0-pt->x；
double dy＝(tri->vex[0].y+tri->vex[1].y+tri->vex[2].y)3.0-pt->x；
double dx＝(tri->vex[0].z+tri->vex[1].z+tri->vex[2].z)3.0-pt->x；
CVector3D vecVki(dx，dy，dz)；//计算由质心指向公共顶点pt的矢量
//tri->wk＝pow(vect.GetLength(),-2)
//单个三角片对顶点法矢的权重
CVector3D NVij＝(tri->normal)*pow(vec Vki.GetLength(),-2)；
//将各个三角面片的权重保存起来
CVector3D*pNVij＝new CVector3D()；
*PNVij＝Nvij；
TriChip.AddNviWeighTri(pNVij)
}
//计算顶点PT的近似法矢pt_normal
CVector3D pt_nor；
For(int t＝0；t<TriChip.m_triNviWeighList.GetSize()；t++)
//先将各个权重加起来再单位矢量化
{
pt_nor.dx＝pt_nor.dx+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dx；
pt_nor.dy＝pt_nor.dy+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dy；
pt_nor.dz＝pt_nor.dz+TriChip.m_triNviWeighList[t]->dz；
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return Spt.pt_normal＝pt_nor.GetNorma()；
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| CN202110658852.XA CN113334145A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种数控机床零件精度加工检测技术方法 |
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|---|---|
| CN113334145A true CN113334145A (zh) | 2021-09-03 |
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ID=77477002
Family Applications (1)
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102642154A (zh) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 西门子公司 | 用于球形测头的校准方法 |
| CN207593401U (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-10 | 蓝思科技（长沙）有限公司 | 一种连接在触发式测头上的探针 |
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- 2021-06-15 CN CN202110658852.XA patent/CN113334145A/zh active Pending
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| CN207593401U (zh) * | 2017-12-25 | 2018-07-10 | 蓝思科技（长沙）有限公司 | 一种连接在触发式测头上的探针 |
Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 胡艳娥: "对比文件1", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
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