RU2571984C1 - Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки - Google Patents
Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571984C1 RU2571984C1 RU2014122511/02A RU2014122511A RU2571984C1 RU 2571984 C1 RU2571984 C1 RU 2571984C1 RU 2014122511/02 A RU2014122511/02 A RU 2014122511/02A RU 2014122511 A RU2014122511 A RU 2014122511A RU 2571984 C1 RU2571984 C1 RU 2571984C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- machine
- rotation
- axes
- coordinates
- axis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многоцелевых станках, используемых для многокоординатной обработки. Способ заключается в том, что определяют координаты осей вращения рабочих органов станка, для чего осуществляют измерение координат произвольных точек калибровочной поверхности с помощью измерительного щупа. При этом в качестве калибровочной поверхности используют плоскости рабочих органов станка, параллельные соответствующим осям вращения, а касания измерительным щупом точек калибровочной плоскости осуществляют при различных углах поворота рабочих органов вокруг этих осей в перпендикулярной к ним плоскости. По измеренным координатам точек касания щупом калибровочной плоскости графически определяют положение осей вращения калибровочных плоскостей, совпадающих с осями вращения соответствующих рабочих органов станка. Найденные координаты осей вращения заносят в данные системы ЧПУ станка для его настройки. Изобретение позволяет упростить настройку станка и повысить ее точность. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многоцелевых станках, используемых для пятикоординатной обработки, с целью повышения точности настройки станка.
Известен способ автоматической ориентации в пространстве исполнительного органа машины с ЧПУ, включающий перемещение упомянутого органа поочередно в направлении соответствующих координатных осей до бесконтактного взаимодействия с элементами оптической отсчетной системы, имеющими определенное положение в системе координат машины, и установку исполнительного органа в заданное положение в системе координат с учетом измеренных значений перемещения. С целью повышения точности и производительности процесса ориентации первоначально осуществляют перемещение исполнительного органа перпендикулярно к дополнительно сформированному плоскому пучку излучения, параллельному одной из координатных осей, до пересечения с ним и используют измеренное значение упомянутого перемещения при установке исполнительного органа в заданное положение в системе координат машины (патент RU 2009764, МПК B23B 25/06, опубл. 30.03.1994).
Недостаток заключается в необходимости дополнительного оснащения станка измерительной системой с источником излучения, что ведет к усложнению способа.
Известен способ обеспечения геометрической точности и размерной настройки высокоточного металлорежущего станка при обработке установленной в центрах заготовки, который осуществляется путем автоматической компенсации теплового смещения шпинделя станка в результате одновременного и адекватного смещению шейки переднего конца шпинделя воздействия на исполнительные механизмы. В результате воздействия изменяется положение радиальное инструмента и взаимное положение базирующих элементов станка относительно базовых центровых отверстий заготовки и инструментов. Воздействие на исполнительные механизмы осуществляют реверсивными пьезоэлектрическими микродвигателями. Базовые центровые отверстия заготовки выполняют тороидальной или сферической формы с некруглостью 3-5 мкм и шероховатостью не выше Ra=0,20 мкм. Сигнал о величине смещения шейки шпинделя одновременно подают в визуальной цифровой индикатор. Осуществление способа позволяет автоматически в процессе резания при максимальном быстродействии системы обеспечить высокую точность и сохранение размерной настройки при наличии теплового радиального смещения шпинделя с учетом величины и знака смещения (патент RU 2116869, МПК B23B 25/06, опубл. 10.08.1998).
Недостаток заключается в следующем. Повышение точности настройки достигается за счет компенсации тепловых деформаций шпиндельных узлов, а погрешности, возникающие при сборке станка, не учитываются. Это снижает точность настройки.
Наиболее близким к заявляемому является способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки, заключающийся в том, что определяют координаты физических осей вращения рабочих органов станка, для чего осуществляют измерение координат произвольных точек калибровочной поверхности контактным способом с помощью измерительного щупа при различных углах положения рабочего органа станка. В качестве калибровочной поверхности используют сферу (http://www.heidenhain.ru/fileadminrL/pdb/media/img/KinematicsOpt_en.pdf).
Недостаток прототипа - сложность и недостаточная точность способа в связи с тем, что в качестве калибровочной поверхности применяется дополнительная оснастка в виде сферы небольшого диаметра. Это позволяет произвести настройку станка только в области рабочего пространства, ограниченной окрестностью установки калибровочной сферы.
Задачей изобретения является повышение точности настройки станка для механической обработки, а также упрощение способа настройки за счет определения координат осей вращения рабочих органов станка графическим способом.
Задача решается способом настройки станка для механической обработки, заключающимся в том, что определяют координаты осей вращения рабочих органов станка, для чего осуществляют измерение координат произвольных точек калибровочной поверхности контактным способом с помощью измерительного щупа при различных углах положения рабочего органа станка. В отличие от прототипа в качестве калибровочной поверхности используют плоскости рабочих органов станка, причем для каждой определяемой оси осуществляют выбор калибровочной плоскости рабочего органа из условия ее параллельности оси, после чего производят касания измерительным щупом станка точек выбранной калибровочной плоскости рабочего органа при различных углах поворота рабочего органа вокруг определяемой оси в перпендикулярной к ней плоскости и определяют машинные координаты точек касания щупом калибровочной плоскости рабочего органа, затем осуществляют графическое построение данных точек по измеренным координатам и графически определяют положение оси вращения калибровочной плоскости, найденной на основании измеренных точек, которая совпадает с осью вращения рабочего органа станка, после чего найденные координаты оси вращения заносят в данные системы ЧПУ станка.
Технический результат достигается благодаря следующему. Применение в качестве калибровочной поверхности плоскостей рабочих органов станка позволяет осуществить его настройку во всей области рабочего пространства, а также упрощает определение координат осей вращения рабочих органов станка за счет использования графического способа и уменьшения необходимого количества точек измерения калибровочной поверхности.
Сущность заявляемого способа поясняется рисунком, где представлено графическое построение точек касания щупом калибровочной поверхности.
Способ настройки станка для механической обработки раскрыт на примере конкретного выполнения.
Пример конкретного выполнения.
Осуществляли настройку для пятикоординатной обработки станка модели 500V/5, реализующего угловую ориентацию заготовки посредством вращения глобусного стола вокруг линейной оси X (ось A) и вокруг перпендикулярной к ней оси, которая может быть параллельной оси Z и изменять свое положение (ось C). В качестве калибровочной поверхности для оси C принимали вертикальную плоскость неподвижной губки тисков, для оси A - плоскость рабочей поверхности стола, на котором установлен станок.
Вначале проводили определение координат оси C. Для этого щупом станка производили касание двух произвольных точек вертикальной плоскости неподвижной губки прецизионных тисков. Машинные координаты щупа в месте касания фиксировали. Такое измерение повторяли в шести положениях поворотного стола с шагом в 60 градусов.
Далее проводили графическое построение координат точек, как показано на представленном изображении. Две точки касания щупом плоскости неподвижной губки тисков при угловом положении рабочего органа станка 0 градусов обозначены t-0-1 и t-0-2; при угловом положении 60 градусов - t-60-1 и t-60-2; при угловом положении 120 градусов - t-120-1 и t-120-2; при угловом положении 180 градусов - t-180-1 и t-180-2; при угловом положении 240 градусов - t-240-1 и t-240-2; при угловом положении 300 градусов - t-300-1 и t-300-2. Затем в этих точках строили окружности с радиусом, как у измерительного щупа станка. Для каждой пары окружностей с одинаковым угловым положением по оси С строили касательную прямую, которая представляет собой проекцию вертикальной плоскости губки тисков на плоскость XY при данном угловом положении рабочего органа станка.
Для различных комбинаций полученных шести прямых строили десять окружностей, касательных к любым трем прямым. Центры построенных окружностей, вынесенные на вид A изображения, являются положениями центра вращения измеренных точек. На основе найденных координат центра вращения измеренных точек рассчитывают среднее арифметическое значение из десяти положений для каждой координаты. Полученные средние арифметические значения по каждой координате принимают за координаты оси C.
Аналогичным образом проводили определение координат оси A. Найденные координаты осей вращения A и C для станка 500V/5 приведены в таблице.
Найденные координаты осей вращения рабочих органов станка заносят в машинные данные системы ЧПУ станка, отвечающие за реализацию траектории движения инструмента при пятикоординатной обработке.
Для подтверждения полученных результатов после настройки предложенным способом станок модели 500V/5 был проверен с помощью высокоточной телескопической системы QC20-W Ballbar компании Renishaw. По результатам измерений были определены отклонения при перемещении оси шпинделя по окружности и траектории вращения стола с использованием пятикоординатной трансформации. Максимальное отклонение движения шпинделя при вращении стола по оси С (0÷360°) составило 7 мкм (до настройки предложенным способом составляла 52 мкм). Максимальное отклонение движения шпинделя при вращении стола по оси A (-30÷30°) составило 2 мкм (до настройки предложенным способом составляло 69 мкм).
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность настройки станка для механической обработки и упростить настройку.
Claims (1)
- Способ настройки станка для механической обработки, включающий определение координат осей вращения рабочих органов станка с помощью измерения координат произвольных точек калибровочных поверхностей в системе координат станка посредством их касания измерительным щупом при различных положениях рабочих органов станка, отличающийся тем, что в качестве калибровочных поверхностей используют плоскости рабочих органов станка, расположенные параллельно соответствующим осям их вращения, касания измерительным щупом точек упомянутых калибровочных плоскостей производят при различных углах поворота рабочих органов станка вокруг их осей вращения в перпендикулярной к ним плоскости, при этом с использованием измеренных координат точек упомянутых калибровочных плоскостей графически определяют положение осей их вращения, совпадающих с осями вращения соответствующего рабочего органа станка, а найденные координаты осей вращения рабочих органов заносят в данные системы ЧПУ станка для его настройки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122511/02A RU2571984C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122511/02A RU2571984C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014122511A RU2014122511A (ru) | 2015-12-10 |
RU2571984C1 true RU2571984C1 (ru) | 2015-12-27 |
Family
ID=54843188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014122511/02A RU2571984C1 (ru) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571984C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108334030A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-27 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法 |
RU2705051C1 (ru) * | 2018-07-09 | 2019-11-01 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Способ настройки станка с чпу для обработки сложных контуров поверхностей |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1252061A1 (ru) * | 1984-04-09 | 1986-08-23 | Предприятие П/Я В-2190 | Способ прив зки инструмента к системе координат станка |
RU2009764C1 (ru) * | 1988-06-21 | 1994-03-30 | Белорусская государственная политехническая академия | Способ автоматической ориентации в пространстве исполнительного органа машины с чпу |
US7866056B2 (en) * | 2007-02-22 | 2011-01-11 | Renishaw Plc | Calibration method and apparatus |
TW201326742A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-01 | Prec Machinery Res Dev Ct | 五軸工具機之幾何誤差評估方法 |
-
2014
- 2014-06-03 RU RU2014122511/02A patent/RU2571984C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1252061A1 (ru) * | 1984-04-09 | 1986-08-23 | Предприятие П/Я В-2190 | Способ прив зки инструмента к системе координат станка |
RU2009764C1 (ru) * | 1988-06-21 | 1994-03-30 | Белорусская государственная политехническая академия | Способ автоматической ориентации в пространстве исполнительного органа машины с чпу |
US7866056B2 (en) * | 2007-02-22 | 2011-01-11 | Renishaw Plc | Calibration method and apparatus |
TW201326742A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-01 | Prec Machinery Res Dev Ct | 五軸工具機之幾何誤差評估方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108334030A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-07-27 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法 |
CN108334030B (zh) * | 2017-12-19 | 2020-11-10 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种双摆头结构五轴数控机床rtcp标定及补偿方法 |
RU2705051C1 (ru) * | 2018-07-09 | 2019-11-01 | Акционерное общество "ОДК-Авиадвигатель" | Способ настройки станка с чпу для обработки сложных контуров поверхностей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014122511A (ru) | 2015-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9506736B2 (en) | Measurement system | |
JP6807599B2 (ja) | 工作機械の誤差同定方法 | |
US20110295408A1 (en) | Process for positioning a workpiece | |
JP2013503380A (ja) | 工作機械の校正方法 | |
CN107824843A (zh) | 机床以及工件平面加工方法 | |
JP2017159376A (ja) | 工作機械における機械精度の測定方法及び装置 | |
Chen et al. | Prediction and identification of rotary axes error of non-orthogonal five-axis machine tool | |
JP2019532281A (ja) | 複数のセンサを利用した歯付き物品の測定 | |
Huang et al. | Identification of geometric errors of rotary axes on 5-axis machine tools by on-machine measurement | |
JP2014215079A (ja) | 幾何偏差測定方法、及び、幾何偏差計測装置 | |
JP2011206862A (ja) | 多軸加工機における回転工具の位置合わせ方法 | |
RU2571984C1 (ru) | Способ настройки многоцелевого станка для пятикоординатной обработки | |
CN111536876A (zh) | 一种三偏心蝶阀密封面的在位测量方法 | |
CN108332642B (zh) | 一种直角头精度检测方法 | |
EP3189302B1 (en) | Coordinate measuring method and apparatus for inspecting workpieces, comprising generating measurement correction values using a reference shape that is known not to deviate substantially from a perfect form | |
JP2008089541A (ja) | 運動誤差測定基準及び運動誤差測定装置 | |
JP2013011443A (ja) | 形状測定用測定子の校正方法 | |
US10744644B2 (en) | Calibration jig and calibration method for horizontal articulated robot | |
Nikam | Coordinate Measuring Machine (CMM) | |
Gebhardt et al. | 5-Axis Test-Piece–Influence of Machining Position | |
WO2020105218A1 (ja) | 測定方法 | |
CN115365941B (zh) | 一种用于光学抛光的工件位姿自动校准方法 | |
JP2019089148A (ja) | 加工装置 | |
RU2345884C1 (ru) | Шестиосевая координатно-измерительная машина и способ калибровки измерительного наконечника для нее | |
JP6761703B2 (ja) | 被測定物測定装置および被測定物測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |