[发明专利]机床误差的补偿方法和系统

说明书

本发明公开了一种机床误差的补偿方法和系统，其中补偿方法包括以下步骤：根据目标产品的尺寸加工生成定标模型；获取第一误差diff1，第一误差为定标模型的实际尺寸与目标产品的尺寸def的差；获取实测尺寸tru，实测尺寸tru为定标模型在目标机床上测得的尺寸；获取补偿值con，补偿值con＝def+diff1‑tru；将补偿值con补偿至目标机床以供进行工件加工。本发明能够实现对机床误差的全面补偿，提高机床加工的精度。

技术领域

本发明属于机床误差补偿技术领域，尤其涉及一种机床误差的补偿方法和系统。

背景技术

机床本身的部件可能与理论尺寸之间存在误差，所以，在组装后，机床本身会存在误差。材料或者加工流程存在误差，例如，机床在加工过程中产生的机械变形或因为温度变化而导致机床结构变形，因此，使用机床进行加工的过程中，常常出现加工的工件尺寸和理论尺寸有偏差。

为了减小加工的工件尺寸和理论尺寸之间的偏差，往往通过螺距补偿、结构补偿和反向补偿以及热变形补偿等方法，来实现对机床精度的补偿。然而，这些方法也存在缺陷。例如，为了获取补偿数据，需要采用不同的测量设备，而且有些测量设备的价格昂贵，为机床精度的补偿增加了成本。并且，测量设备本身的精度也会影响补偿数据的获取精度。另外，通过上述补偿，虽然加工精度会有一定程度的提高，但是机床整体的各种误差，并没有得到全部补偿，补偿的精度不够高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中机床误差补偿的精度低的缺陷，提供一种机床误差的补偿方法和系统。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供一种机床误差的补偿方法，包括以下步骤：

S1、根据目标产品的尺寸加工生成定标模型；

S2、获取第一误差diff1，第一误差为定标模型的实际尺寸与目标产品的尺寸def的差；

S3、获取实测尺寸tru，实测尺寸tru为定标模型在目标机床上测得的尺寸；

S4、获取补偿值con，补偿值con＝def+diff1-tru；

S5、将补偿值con补偿至目标机床以供进行工件加工。

较佳地，步骤S2包括：采用三坐标测量设备获取第一误差diff1。

较佳地，步骤S3包括：

S31、将定标模型放置于目标机床上，并采用四面分中的方式确定定标模型的位置；

S32、采用至少三个点进行平面拟合的方式确定定标模型的方位；

S33、采用设置于目标机床上的探针测量定标模型上的点位信息以获取实测尺寸tru。

较佳地，步骤S5包括：

根据目标产品的尺寸def和补偿值con，通过B-Spline(B样条曲线)曲面构建第一补偿面，并且根据目标机床的坐标系的Z轴方向构建多层第二补偿面；根据第一补偿面和第二补偿面进行插值以构建三维补偿模型；三维补偿模型用于供目标机床进行工件加工。

本发明还提供一种机床误差的补偿系统，包括模型生成单元、误差获取单元、实测尺寸获取单元、补偿单元；

模型生成单元用于根据目标产品的尺寸加工生成定标模型；

误差获取单元用于获取第一误差diff1，第一误差为定标模型的实际尺寸与目标产品的尺寸def的差；

实测尺寸获取单元用于获取实测尺寸tru，实测尺寸tru为定标模型在目标机床上测得的尺寸；

补偿单元用于获取补偿值con，补偿值con＝def+diff1-tru；