[发明专利]一种强力剐齿加工工件位姿误差测量的方法

说明书

本发明涉及一种工件位姿误差测量及标定技术领域，具体涉及一种强力剐齿加工工件位姿误差测量的方法。其包括如下步骤：S01：确定机床原点坐标；S02：安装齿轮工件；S03：根据机床构型编辑测量轨迹，生成测量代码；S04：建立包含工件位姿误差的齐次运动方程，确立工件各位姿误差与各运动坐标值之间的映射关系；S05：根据对应测量轨迹的坐标值，结合位姿误差与运动坐标值间的映射关系计算得到工件的安装位姿误差。本发明为剐齿加工工件位姿误差的测量提供一种简易、高效的方法。

技术领域

本发明涉及机床工件安装几何误差测量技术领域，具体涉及机床加工中齿轮工件安装位姿误差测量，更具体的说涉及一种强力剐齿加工工件位姿误差测量的方法。

背景技术

强力剐齿加工技术作为高效、高精度的新型齿轮加工技术，其机床结构往往是含有转台和刀具摆轴，装夹方式以自动装夹为主。排除机床本身的装配误差和运动误差，工件的安装误差是影响剐齿加工精度的主要因素。安装过程中总会存在位置偏差和倾斜偏差，而对这些偏差的测量更接近实际值就显得尤为重要。

在实际安装过程中，现在测量安装位姿误差多是采用百分表或千分表进行标定，然而该标定方法往往只能测量工件旋转一圈位置偏差和倾斜偏差范围，不能实际反映具体数值，无法更加有效精准的进行误差补差。

强力剐齿加工对工件的安装位姿误差及补偿有着更高的技术要求，因此，有效的测量齿轮工件安装过程中存在的位置偏差和倾斜偏差是提升剐齿加工的补偿精度的必要途径。

发明内容

针对现有技术的空白及缺陷，本发明的目的在于提供一种强力剐齿工件位姿误差测量方法，主要测量工件安装过程中存在的两项位姿偏差和两项倾斜偏差。通过该测量方法直接计算出实际安装位姿误差，具有操作简便、测量精度高以及可重复性强的特点，适用于剐齿加工过程中更换工件后位姿误差测量。

为实现上述技术目的，本发明采用以下的技术方案：

一种强力剐齿工件位姿误差测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：确定机床坐标原点；

S02：安装齿轮工件；

S03：根据机床构型编辑测量轨迹，确定回转轴，刀具主轴及摆轴的运动角度，生成测量代码；

S04：根据机床构型，确定机床传动链并建立包含工件位姿误差的齐次运动方程，确立工件各位姿误差与各运动坐标值之间的映射关系；

S05：根据对应测量轨迹的坐标值，结合位姿误差与运动坐标值间的映射关系计算得到工件的安装位姿误差。

进一步，所述一种强力剐齿工件位姿误差测量的方法，其特征在于，所述的S01步骤具体为：

S01.1：机床坐标原点确定一般由机床制造厂商提供或通过在刀具主轴上装夹标准芯棒，运动摆轴使得刀具主轴与回转轴工作平面垂直，在回转轴上装夹千分表或百分表。

S01.2：通过芯棒与千分表或百分表接触，运动回转轴，通过X,Y轴配合使得表盘稳定不跳动，确定x,y坐标原点。

S01.3：Z坐标原点则与刀具的长度，工件装夹的高度等因素有关。通过刀具前刀面与回转轴工作平面接触，得到z_c值，再减去工件装夹高度h，可得z坐标原点值，即z＝z_c-h。

进一步，所述的齿轮工件安装夹具，可以是自动装夹，也可以是手工装夹，但是手工装夹需要进行人工标定。

进一步，所述的S03步骤具体为：

S03.1：根据机床构型，确定回转轴的回转角度为c，刀具主轴的回转角度为b，摆轴的回转角度为a；