[发明专利]一种机床工作台定位误差测量方法

说明书

本发明公开了一种机床工作台定位误差测量方法，通过感应装置获取工作台在机床导轨中的实际移动距离和工作台两侧的接触应力值；根据所述实际移动距离和接触应力值分别计算定位误差和偏摆误差；将定位误差和偏摆误差传输给数控控制模块，完成机床集合误差的补充。优点：本发明通过实时测量得出工作台在实际加工时的位置误差和偏摆角度误差，该测量结果直接反应工作台在沿着各个轴运行时的最终的位置和偏摆角度。根据实际测量的结果反馈给数控系统，最大程度实现数控系统的实时补偿，从而提升加工质量与效率。

技术领域

本发明涉及一种机床工作台定位误差测量方法，属于机床的几何误差测量及补偿技术领域。

背景技术

数控加工中，依靠丝杠传动拖动主轴和工作台移动是当前所采用的方法。为了提高工作台移动的定位精度，准确的测量出工作台移动的位移量和偏摆角度是误差补偿的前提条件。由于丝杠为细长杆，所以它受温度的影响会产生热伸长，而工作台移动考丝杠的旋转传递运动和动力的，这样将会影响工作台移动位置。目前，采用的方法是借助于测量设备对工作台的定位精度进行检测，所测量的数据来自于激光干涉仪，然后将这些数据取平均值后填入到误差补偿模块中从而达到补偿的目的。

但是这种测量方法效率低，对操作者要求较高，在进行测量时一般都是在机床未加工时进行的，因此测量的实时性较差，在加工过程中出现的刀具波动不能及时的补偿，使得机床的加工精度受到影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种机床工作台定位误差测量方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种机床工作台定位误差测量方法，通过感应装置获取工作台在机床导轨中的实际移动距离和工作台两侧的接触应力值；

根据所述实际移动距离和接触应力值分别计算定位误差和偏摆误差；

将定位误差和偏摆误差传输给数控控制模块，完成机床集合误差的补充。

进一步的，所述感应装置包括感应材料、位置传感器和压力传感器。通过实时测量得出工作台在实际加工时的位置误差和偏摆角度误差，该测量结果直接反应工作台在沿着各个轴运行时的最终的位置和偏摆角度。

两根所述感应材料沿导轨方向分别设在机床导轨的外侧面上；所述位置传感器设在工作台两侧面上，并与所述感应材料接触；所述压力传感器也设在工作台两侧面上，并与所述感应材料接触；

所述位置传感器和压力传感器电连接数控控制模块。

进一步的，还包括与所述机床导轨相匹配的滑块，所述滑块有四个，分别设在工作台的下侧四个角上，以工作台运动方向为前方，在前方的两个滑块的相同位置分别设有所述压力式位置传感器，在后方的两个滑块的相同位置分别设有所述应变式压力传感器。

进一步的，还包括丝杠和伺服电机，所述丝杠分别接工作台和伺服电机，所述伺服电机用于带动丝杆转动，丝杠转动带动工作台线性移动，数控控制模块控制伺服电机转动的角度，进而控制工作台移动的距离。

进一步的，所述感应材料采用半导体应变片，该半导体应变片在较小功耗下具有较高的灵敏度和较大的电阻变化，温度稳定性较好，线性度高，应变范围大。

进一步的，所述位置传感器和压力传感器分别采用压力式位置传感器和应变式压力传感器，压力式位置传感器和应变式压力传感器精度高，测量范围广寿命长,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。

进一步的，所述定位误差的计算过程为：

δ＝x-l₀

其中δ为工作台实际停留位置和理想位置偏离值，x为通过感应装置采集的工作台实际移动距离，l₀为预先设置的理想位置距离。

进一步的，所述偏摆误差得到计算过程为：